EP4055203A1 - Process for producing a component-plastics bond - Google Patents

Process for producing a component-plastics bond

Info

Publication number
EP4055203A1
EP4055203A1 EP20803452.0A EP20803452A EP4055203A1 EP 4055203 A1 EP4055203 A1 EP 4055203A1 EP 20803452 A EP20803452 A EP 20803452A EP 4055203 A1 EP4055203 A1 EP 4055203A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
group
component
hybrid layer
resin
functional group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20803452.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Till Merkel
Jan Szabo
Philipp-Morris Egle
Gustav Klett
Martin Schuerer
Wilfried Aichele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wieland Wicoatec GmbH
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Wieland Wicoatec GmbH
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wieland Wicoatec GmbH, Robert Bosch GmbH filed Critical Wieland Wicoatec GmbH
Publication of EP4055203A1 publication Critical patent/EP4055203A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/60Deposition of organic layers from vapour phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/54No clear coat specified
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3142Sealing arrangements between parts, e.g. adhesion promotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00Metallic substrate
    • B05D2202/40Metallic substrate based on other transition elements
    • B05D2202/45Metallic substrate based on other transition elements based on Cu
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2420/00Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the substrate
    • B05D2420/01Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the substrate first layer from the substrate side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2420/00Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the substrate
    • B05D2420/02Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the substrate second layer from the substrate side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/10Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
    • B05D3/102Pretreatment of metallic substrates

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a component-plastic composite and a component-plastic composite.
  • thermosetting plastics which can be formed, for example, by curing epoxy resins (EP).
  • 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. This is why epoxy resins are painstakingly cleaned for so-called first-level overmoulding, in which they are in direct contact with electrical and / or electronic circuits.
  • Some metals such as copper, can be protected from corrosion by anti-corrosion layers made from corrosion inhibitors such as 1,2,3-benzotriazole, trotyltriazole or benzimidazole.
  • corrosion inhibitors such as 1,2,3-benzotriazole, trotyltriazole or benzimidazole.
  • no thermosetting plastics adhere to such corrosion protection layers.
  • JP 2002-003703, JP 2001-002894 and JP 627761 relate to compositions for sealing electronic elements.
  • the present invention relates to a method for producing a component-plastic composite.
  • the method comprises in particular a method step a) in which a component is coated with a partially inorganic and partially organic hybrid layer by means of a coating method which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase.
  • the at least one organosilicon compound can in particular be designed as a precursor for forming the hybrid layer.
  • An organosilicon compound can in particular be understood as meaning a compound which has at least one, in particular direct, silicon-carbon bond (Si-C) and / or in which carbon, in particular indirectly, via at least one further element, for example via oxygen (Si-C) OC) or nitrogen (Si-NC) or sulfur (Si-SC), is bonded to silicon.
  • the method comprises, in particular, a method step b) in which a resin formulation for forming a thermosetting plastic is applied to the hybrid layer.
  • the resin formulation for forming a thermosetting plastic can in particular comprise or contain a resin for forming a thermosetting plastic.
  • the at least one resin for forming a thermosetting plastic can be, for example, a synthetic resin or a synthetic resin.
  • thermoset plastic can also be referred to as a thermoset or Duromer or Thermodur.
  • a thermosetting plastic can in particular by curing a resin formulation, in particular a resin contained in a resin formulation, for example a synthetic resin or synthetic resin, in particular which is present before curing in the form of a meltable solid and / or a liquid or viscous and / or highly viscous material can be obtained or designed.
  • the resin formulation and the thermosetting plastic formed therefrom can be filled or compounded with at least one filler or else unfilled or uncompounded, for example. After curing, the thermosetting plastic can in particular be resistant to deformation.
  • the resin formulation and / or the resin for forming a thermosetting plastic can be applied to the hybrid layer in process step b), for example in the form of a meltable solid and / or a liquid or viscous and / or highly viscous material.
  • the method comprises, in particular, a method step c) in which the resin formulation hardens or is hardened to form the thermoset plastic.
  • the resin of the resin formulation can harden or be hardened.
  • the component-plastic composite can be formed.
  • a particularly thin, partially inorganic and partially organic hybrid layer can advantageously be formed, which serve as an adhesion promoter, in particular between the component and the thermosetting plastic, have good adhesion properties for thermosetting plastics and are particularly dense, for example waterproof and in particular also moisture-tight and possibly even gas-tight, as well as particularly stable and, in particular, hydrolysis-resistant. Because the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in this way has a high resistance to hydrolysis, its adhesion properties, impermeability and stability can advantageously be maintained over the long term and the component can also be protected from corrosion.
  • the coating method according to the invention can also advantageously - for example in contrast to liquid-based coating methods, for example by means of a solution and / or dispersion and / or emulsion, which when coating complex structures and / or geometries due to capillary forces lead to the formation of uneven layers
  • Components with uneven surfaces for example with complex structures and / or with complex geometries, in particular components with uneven, in particular complex-structured and / or geometrically complex, metallic surfaces, in particular with at least one at least partially concavely curved surface and / or with at least one Surfaces with at least one concave edge and / or at least one concave corner, with a uniformly thin and dense, and in particular also uniformly stable and hydrolysis-resistant, in particular adhesion-promoting, partially inorganic u nd partially coated organic hybrid layer.
  • the coating process which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, in particular in process step a), can in particular form a silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer.
  • the coating process which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, in particular in process step a)
  • the coating method which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, in particular in method step a
  • a partially inorganic and partially organic hybrid layer which has siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or comprise amorphous silicon dioxide, for example based thereon, optionally be formed therefrom.
  • organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or or areas of amorphous silica are formed.
  • silsesquioxane can in particular be understood as meaning a siloxane with a cage-like and / or polymeric or oligomeric structure based on silicon-oxygen-silicon bridges (-Si-O-Si-) and tetrahedral silicon corner points.
  • silsesquioxanes can comprise, in particular be based on, a siloxane unit of the general chemical formula: - [SiO 1.5 X] n -, where n stands for the number of these siloxane units and X stands for an organic radical, hydrogen, for example Halogen or another substituent which can be terminating or optionally also bridging and / or linking.
  • Silsesquioxanes can be polymeric or oligomeric and / or cage-like.
  • Polymeric silsesquioxanes can for example have a random and / or ladder-shaped and / or also cage-like basic structure.
  • Cage-like silsesquioxanes can in particular have a cage-like basic structure composed of a plurality of siloxane units, for example of [SiO 1.5 R] units, per cage, for example of up to 18 siloxane units, for example of up to 18 [SiO 1.5 R] units per cage.
  • cage-like silsesquioxanes can be oligomerically or polymerically linked to one another and thus be both cage-like and oligomeric or polymeric.
  • cage-like silsesquioxanes are octasilsesquioxanes, which have a basic structure in the form of an octahedral cage made up of 8 siloxane units, for example 8 [SiO 1.5 R] units, and can also be linked oligomerically or polymerically, for example Polyoctahedral Silsesquioxane (POSS; English: Polyoctahedral
  • silsesquioxanes Further examples of cage-like silsesquioxanes are decasilsesquioxanes, which have a basic structure in the form of a cage of 10 siloxane units, for example 10 [SiO 1.5 R] units, and can also be linked oligomerically or polymerically.
  • Silicon-oxygen structural elements for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, can in particular represent an inorganic part of the hybrid layer.
  • Organic constituents and / or organic reaction products of the at least one organosilicon compound and / or organic groups on silicon atoms of silicon-oxygen structural elements formed from the at least one organosilicon compound, for example siloxane and / or silsesquioxane structures, can in particular form an organic part of the hybrid layer represent.
  • the partially inorganic and partially organic hybrid layer can be particularly tight, for example liquid-tight, for example waterproof, and in particular also moisture-tight and possibly even gas-tight, and stable and in particular also particularly hydrolysis-resistant
  • the component can advantageously, in particular long-term, against environmental influences such as water and especially moisture and possibly also from gases and other surrounding media as well as from corrosion and dust are protected and / or such substances are included in the component.
  • the component coated with the hybrid layer does not have to be further processed directly in method step b), which is advantageous for mass production.
  • thermosetting plastics Because the partially inorganic and partially organic hybrid layer has good adhesion properties for thermosetting plastics, good adhesion of the thermosetting plastic to the hybrid layer can advantageously be achieved.
  • the component can then advantageously be even better, in particular permanently, against environmental influences such as water and in particular moisture and possibly also against gases and others Media and, for example, also be protected from dust and / or such substances are even better enclosed in the component.
  • the component and the hybrid layer can be protected from mechanical influences by the thermoset plastic.
  • thermoset plastics when resin formulations cure to form thermoset plastics, significantly lower shrinkage can occur than, for example, when thermoplastics solidify, and that thermoset plastics can have a lower tendency to swell than other plastics, which reduces and / or prevents internal stresses and in this way permanent adhesion, tightness and stability of the plastic composite component can be achieved.
  • thermosetting plastics can be made from inexpensive materials.
  • resin formulations with greater wall thicknesses for the formation of thermosetting plastics they can be hardened faster than the solidification of thermoplastic melts. Both can in turn have an advantageous effect on the economy of the manufacturing process.
  • the component Due to the hybrid layer and the thermosetting plastic, the component can advantageously, in particular permanently, be packed tightly.
  • the component-plastic composite can therefore, for example, be designed as a sealed packaging.
  • a permanently tight, for example waterproof and / or moisture-tight and / or gas-tight, and stable component-plastic composite can be provided in a cost-effective manner.
  • the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in process step a) can in particular contain silicon and oxygen.
  • the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in method step a) can comprise, for example be based on, or optionally be formed from siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide .
  • the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in method step a) can comprise organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or areas of amorphous silicon dioxide, for example based thereon, or optionally be formed therefrom.
  • the coating process carried out in process step a), which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, can in particular be chemical gas phase deposition.
  • the coating in process step a) therefore takes place by means of chemical vapor deposition, in particular from a gas phase, which comprises at least one organosilicon compound as a precursor, in particular for forming the hybrid layer.
  • a component or the component can be coated with a partially inorganic and partially organic hybrid layer by means of chemical vapor deposition from a gas phase comprising at least one organosilicon compound as a precursor.
  • the chemical vapor deposition can in particular be carried out at atmospheric pressure.
  • an, in particular silicon and oxygen-containing, partly inorganic and partly organic hybrid layer in particular which is particularly dense, for example waterproof and in particular also moisture-proof and possibly even can be gas-tight, as well as particularly hydrolysis-resistant and, for example, siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or areas made of amorphous silicon dioxide and / or can be based thereon and / or be formed therefrom.
  • a gas phase which comprises at least one organosilicon compound as a precursor
  • an, in particular silicon and oxygen-containing, partly inorganic and partly organic hybrid layer in particular which is particularly dense, for example waterproof and in particular also moisture-proof and possibly even can be gas-tight, as well as particularly hydrolysis-resistant and, for example, siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or a
  • Coating methods which include a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, such as, for example, a chemical gas phase deposition from a gas phase, which includes at least one organosilicon compound as a precursor, also advantageously make it possible, in particular also at high temperatures, for example from to 300 ° C, a partially inorganic and partially organic hybrid layer with at least one functional group, in particular using at least one organosilicon compound with at least one functional group as a precursor, in such a way that the at least one functional Group can still be retained on the partially inorganic and partially organic hybrid layer even after the coating process has been completed.
  • inorganic layers are formed which may be hydrolysis-resistant and offer corrosion protection, but usually poor adhesion properties due to the lack of an organic component, in particular a lack of functional groups have and are therefore also used as mold release agents in tools for plastic molding.
  • functional groups are destroyed by oxidation, which is why layers produced in this way no longer have any functional groups after baking.
  • a partially inorganic and partially organic hybrid layer with at least one functional group is therefore formed in method step a).
  • one or the component with one or the partially inorganic and partially organic hybrid layer can also be used at least one functional group by means of a coating process which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, for example by means of chemical vapor deposition from a gas phase comprising at least one organosilicon compound as a precursor.
  • the coating in process step a) can be carried out in particular with or from a gas phase which comprises at least one organosilicon compound with at least one functional group as a precursor, in particular for forming the hybrid layer.
  • the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in process step a) is equipped with at least one functional group, it can advantageously be made possible that the at least one functional group of the hybrid layer react with at least one functional group of a resin of the resin formulation and a covalent bond can form between the hybrid layer and the thermoset plastic, in particular formed from the resin formulation.
  • covalent bonds can be stronger by at least a factor of 10.
  • a particularly strong and, in particular, hydrolysis-resistant connection of the thermosetting plastic to the hybrid layer can be achieved, in particular which can be significantly stronger than a purely physical adhesion.
  • a particularly long-lasting, strong and dense bond between the component, the hybrid layer and the thermosetting plastic can thus be achieved.
  • the resin formulation in process step b) therefore comprises a resin with at least one repeating unit with at least one, in particular covalently attached, functional group.
  • a reaction of the at least one functional group of the hybrid layer with the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin can form a covalent bond, in particular between the hybrid layer and the thermosetting plastic, in particular formed from the resin.
  • the coating in process step a) takes place at a temperature in a range from 200 ° C to 400 ° C.
  • the coating in process step a) can take place at a temperature in a range from 250 ° C to 350 ° C.
  • Such coating temperatures can be comparatively low compared to the coating temperatures of other coating processes, for example for the formation of silicon dioxide layers.
  • Such coating temperatures can advantageously be low enough to enable, for example, a coating of circuit boards already equipped with electronics.
  • such a coating temperature can be achieved, for example, by a so-called semi-hot wire method or by a so-called hot wall method.
  • the gas phase in process step a) is a reducing or inert gas phase.
  • the gas phase in process step a) be a reducing gas phase.
  • the gas phase in method step a) can comprise hydrogen, for example forming gas, for example nitrogen and / or argon and hydrogen.
  • the gas phase in process step a) comprises at least one acid, in particular at least one Br ⁇ nsted acid, for example at least one carboxylic acid, for example acetic acid, and / or water.
  • the at least one acid, in particular Br ⁇ nsted acid, for example carboxylic acid can advantageously catalyze and / or accelerate chemical reactions of the at least one organosilicon compound in the gas phase during the coating process, for example during chemical vapor deposition.
  • the coating in process step a) takes place at a temperature in the range of
  • silicon-oxygen-carbon bonds (Si-OC) of organosilicon compounds in the gas phase during the coating process are partially hydrolyzed to silanols (Si-OH), which in turn can partially bond to the surface of the component and can partially condense with elimination of water, for example to form siloxanes (-Si-O-Si-) and / or structures made of silicon dioxide, in particular amorphous silicon dioxide.
  • Si-OH silanols
  • oxygen can partially originate from the water contained in the gas phase.
  • the water can also advantageously increase the dissociation and thus the catalytic properties of the at least one acid, in particular Br ⁇ nsted acid, for example carboxylic acid.
  • the gas phase in process step a) can therefore comprise at least one acid, in particular at least one Br ⁇ nsted acid, for example at least one carboxylic acid, for example acetic acid, and water.
  • at least one acid and water can in particular cause the formation of the inorganic component, for example in the form of -Si-O-Si units, for example in the form of siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, support the hybrid layer.
  • These functional groups can be advantageous for forming a covalent bond with a functional group of the resin.
  • a thiocarbamate group which can also be referred to as a thiourethane group, can be understood in particular as a group in which a nitrogen atom is bonded to a carbon atom and the carbon atom is in turn bonded to at least one sulfur atom.
  • the carbon atom is in particular still bound to an oxygen atom (-N-CS-O-) or to a further sulfur atom (-N-CS-S-).
  • the at least one functional group of the hybrid layer and / or the at least one organosilicon compound comprises or is a methacrylate group and / or an acrylate group and / or a vinyl group, for example in the form of an, in particular simple, group 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 amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thion urethane group and / or a thiol urethane 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 carboxylic acid group and
  • An ethenylene group can be understood to mean, in particular, a bridging, substituted or unsubstituted ethene group.
  • a thion urethane group can in particular be understood 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.
  • a thion urethane group can be based on the general chemical formula: -NR-CS-OR *, where R and R * can each independently represent hydrogen or a substituent, in particular hydrogen.
  • a thiolurethane group can in particular be understood to mean 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.
  • a thiolurethane group can be based on the general chemical formula: -NR-CO-S-R *, where R and R * can each independently represent hydrogen or a substituent.
  • a dithiourethane group can in particular be understood as meaning a thiocarbamate group in which the carbon atom is bonded to a sulfur atom via a double bond and to a further sulfur atom via a single bond.
  • a dithiourethane group can be based on the general chemical formula: -NR-CS-S-R *, where R and R * can each independently represent hydrogen or a substituent, in particular hydrogen.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can for example comprise the at least one functional group of the at least one organosilicon compound and optionally correspond to this and / or comprise a decomposition product of the at least one functional group of the at least one organosilicon compound and optionally correspond to this.
  • the at least one functional group of the at least one organosilicon compound can be 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 simple 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 amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thiocarbamate group, for example a thion urethane group and / or a thiol urethane group and / or a dithiourethane group, and / or a carboxylic acid group and / or an epoxy group and / or comprise or be a cyanate group and / or an isocyanate
  • Unsaturated functional groups in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example methacrylate groups and / or acrylate groups and / or vinyl groups and / or allyl groups and / or ethenylene groups, and / or Amino groups and / or hydroxyl groups and / or thiol groups and / or thiocarbamate groups, for example thion urethane groups and / or thiol urethane groups and / or dithiourethane groups, and / or carboxylic acid groups and / or epoxide Groups of organosilicon compounds can advantageously be comparatively stable as such and at least essentially remain as such during the coating in process step a).
  • the hybrid layer can also comprise at least one corresponding functional group.
  • Cyanate groups (-O-C ⁇ N) of organosilicon compounds can decompose, for example, to hydroxyl groups during coating in process step a).
  • the hybrid layer can comprise at least one hydroxyl group.
  • the hybrid layer comprise at least one amino group.
  • Thiocyanate groups (-S-C N) of organosilicon compounds can decompose, for example, to thiol groups during coating in process step a).
  • the hybrid layer can comprise at least one thiol group.
  • thiocarbamate groups for example thion urethane groups and / or thiol urethane groups.
  • Organosilicon compound with at least one isothiocyanate group the hybrid layer comprise at least one thiocarbamate group, for example thion urethane group and / or thiol urethane group.
  • Nitrile groups (-C N) of organosilicon compounds can differ
  • Coating in process step a) decompose, for example, into carboxylic acid groups.
  • Organosilicon compound with at least one nitrile group the hybrid layer comprise at least one carboxylic acid group.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can therefore, for example, be 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 an, in particular simple 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 amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thiocarbamate group, for example a thion urethane group and / or a thiol urethane group and / or a dithiourethane group, and / or a carboxylic acid group and / or comprise or be an epoxy group.
  • Unsaturated, functional groups on the hybrid layer can advantageously enter into an, in particular radical, reaction, for example an addition reaction, with unsaturated, functional groups on the resin, and in this way form a covalent bond between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
  • an, in particular radical, reaction for example an addition reaction
  • Amino groups and / or hydroxyl groups and / or thiol groups and / or carboxylic acid groups and / or epoxy groups on the hybrid layer can advantageously enter into an addition reaction with epoxy groups on the resin and in this way form a covalent bond between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
  • Hydroxy groups on the hybrid layer or on the resin can also advantageously enter into an esterification reaction or a condensation reaction with carboxylic acid groups or amino groups and hydroxyl groups and / or thiol groups on the resin or on the hybrid layer, and in this way a covalent reaction Form a bond between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
  • Thiocarbamate groups for example thion urethane groups and / or thiol urethane groups and / or dithiourethane groups, on the hybrid layer can advantageously enter into a reaction with amine groups of the resin and in this way a covalent bond between the hybrid layer and the one from the Form resin-formed thermosetting plastic.
  • Amino groups can also advantageously accelerate the reaction in the gas phase and enable a higher rate of layer formation.
  • the reaction time can advantageously be shortened or, with an undiminished reaction time, greater layer thicknesses can be achieved than in the absence of amino groups.
  • amino groups built into the hybrid layer can increase the elasticity of the hybrid layer and thus its mechanical strength.
  • Thiol groups can also form stable metal-sulfur bonds with certain metals such as copper and / or silver.
  • the adhesion of the hybrid layer to a metallic surface, for example made of copper and / or silver, of the component can advantageously be increased.
  • thiol groups can advantageously be synthetically modified afterwards and in this way the properties of the hybrid layer can be modified.
  • Carboxylic acid groups can also advantageously improve the corrosion resistance of metals.
  • Thiocarbamate groups can also form stable metal-sulfur bonds with certain metals, such as copper and / or silver. As a result, the adhesion of the hybrid layer to a metallic surface, for example made of copper and / or silver, of the component can advantageously be increased. In addition, thiocarbamate groups can advantageously achieve better crosslinking within the hybrid layer. In addition, thiocarbamate groups can advantageously be synthetically modified afterwards and in this way the properties of the hybrid layer can be modified.
  • the at least one organosilicon compound comprises an organosilane.
  • the at least one organosilicon compound can be an organosilane.
  • An organosilane can be understood in particular as a compound which comprises at least one, in particular direct, silicon-carbon bond (Si-C).
  • the at least one functional group of the hybrid layer and / or of the at least one organosilicon compound is bonded to silicon via a silicon-carbon bond (Si-C).
  • Si-C silicon-carbon bond
  • a hydrolysis-resistant connection of the at least one functional group to the silicon and thus to the hybrid layer can advantageously be realized.
  • a hydrolysis-resistant connection of the thermosetting plastic to the hybrid layer can be realized.
  • the at least one organosilicon compound with the at least one functional group can in particular be an organosilane.
  • alkoxy groups for example methoxy groups and / or ethoxy groups and / or propoxy groups and / or butoxy -Groups to be bonded to the silicon of the at least one organosilicon compound with the at least one functional group.
  • the at least one organosilicon compound with the at least one functional group can, for example, at least one vinylsilane, such as
  • Thiocyanatopropyltriethoxysilane and / or at least one cyanosilane, for example at least one cyanoalkylsilane, such as (3-
  • the at least one organosilicon compound with the at least one functional group comprises or is triethoxyvinylsilane and / or trimethoxyvinylsilane and / or allyltrimethoxysilane and / or tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane and / or 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate and / or (3-acryloxypropyl) trimethoxysilane.
  • the at least one organosilicon compound with the at least one functional group can comprise or be triethoxyvinylsilane and / or trimethoxyvinylsilane and / or allyltrimethoxysilane and / or tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane.
  • the gas phase in method step a) furthermore comprises at least one further organosilicon compound as a precursor, in particular for forming the hybrid layer.
  • the properties of the hybrid layer can advantageously be set in a targeted manner.
  • the gas phase in method step a) furthermore comprises at least one further organosilicon compound with at least one further functional group as a precursor, in particular for forming the hybrid layer.
  • the at least one further functional group can, for example, modify the properties of the hybrid layer and / or improve the coating process, for example accelerate it, and / or with the at least one functional group of the at least one organosilicon compound and / or with the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin can be or react with the formation of a covalent bond.
  • the stability and / or impermeability and / or hydrolysis resistance of the hybrid layer can advantageously be further improved.
  • the connection of the thermosetting plastic to the hybrid layer and / or the hydrolysis resistance of this connection can advantageously be further improved .
  • the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group can in particular also be an organosilane.
  • the at least one further functional group can in particular be attached to silicon via a silicon-carbon bond (Si-C).
  • the at least one further functional group can, for example, in particular be 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 an, in particular simple 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 amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thiocarbamate group, for example a thion urethane group and / or a thiol urethane 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
  • the at least one further functional group of the at least one further organosilicon compound can in particular differ from the at least one functional group of the at least one organosilicon compound.
  • the at least one organosilicon compound comprises the at least one functional group a methacrylate group and / or an acrylate group, in particular a methacrylate group, as a functional group.
  • the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group comprises an amino group and / or an isocyanate group, for example an amino group, as a further functional group.
  • the at least one organosilicon compound with the at least one functional group and the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group can in particular be in the form of an organosilane. This has proven to be particularly advantageous both with regard to the long-term impermeability and stability of the hybrid layer and also with regard to the long-term adhesion properties of the hybrid layer.
  • the at least one organosilicon compound with the at least one functional group 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate and / or (3-acryloxypropyl) trimethoxysilane and the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group (3-aminopropyl) trimethoxysilane and / or Bis (3-triethoxysilylpropyl) amine and / or N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] butylamine and / or tris (dimethylamino) silane and / or N- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] ethylenediamine.
  • the hybrid layer can in particular have a reaction product from an addition reaction, in particular a Michael addition, of one or the amino group to the methacrylate group and / or acrylate group.
  • the reaction product can be a propyl 4-aza-2-heptanoate group:
  • the gas phase in process step a) can, for example, also contain at least one unfunctionalized organosilicon compound, that is to say one Organosilicon compound having no functional group as a precursor.
  • the at least one unfunctionalized organosilicon compound can be, for example, a symmetrical or asymmetrical, in particular symmetrical, silicic acid ester.
  • the gas phase in process step a) furthermore comprises at least one, for example symmetrical or asymmetrical, in particular symmetrical, silicic acid ester.
  • the silicon dioxide content of the hybrid layer can advantageously be increased. In this way, the properties of the hybrid layer can be set in a targeted manner.
  • the gas phase in process step a) can furthermore comprise at least one, for example symmetrical or asymmetrical, in particular symmetrical, orthosilicic acid ester.
  • the at least one silicic acid ester in particular orthosilicic acid ester, comprises or is at least one silicic acid ester, in particular orthosilicic acid ester, of the general chemical formula:
  • R10, R11, R12 and R13 can each independently represent an alkyl group, for example a methyl group or an ethyl group or a propyl group, for example an n-propyl group or an i-propyl group, or a butyl group, for example an n-butyl group or an i-butyl group or a t-butyl group.
  • the at least one silicic acid ester in particular ortho-silicic acid ester, may comprise or be tetraethylorthosilicate (TEOS) and / or tetrapropylyorthosilicate (TPOS) and / or tetramethylorthosilicate (TMOS).
  • TEOS tetraethylorthosilicate
  • TPOS tetrapropylyorthosilicate
  • TMOS tetramethylorthosilicate
  • the at least one silicic acid ester can comprise or be an ortho-silicic acid ester, in particular tetramethylorthosilicate (TMOS) and / or tetraethylorthosilicate (TEOS).
  • TMOS tetramethylorthosilicate
  • TEOS tetraethylorthosilicate
  • the gas phase in process step a) further comprises at least one unfunctionalized organosilicon compound, in particular at least one, for example symmetrical or asymmetrical, in particular symmetrical, silicic acid ester.
  • the concentration of the at least one organosilicon compound with the at least one functional group and / or the concentration of the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group and / or the concentration of the at least one unfunctionalized organosilicon compound can be increased in the gas phase during process step a) be reduced.
  • Unfunctionalized organosilicon compounds such as silicic acid esters, can advantageously bond particularly well to metallic surfaces, with no functional groups being required for this.
  • the concentration of the at least one organosilicon compound with the at least one functional group and / or the concentration of the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group and / or the concentration of the at least one unfunctionalized organosilicon compound is increased in the gas phase is reduced, the precursor (s) with the functional group (s) matched to the resin formulation is or are metered into the gas phase as the coating time progresses, so that the functional groups are mainly incorporated on the surface of the coating, which then later comes into contact with the resin formulation.
  • the advantageous properties of the hybrid layer in particular with regard to the promotion of adhesion as well as the corrosion protection and / or the tightness can be further improved.
  • the concentration of the at least one functional group and / or the at least one further functional group and / or their decomposition products from the component can increase in the direction of the surface of the hybrid layer to be coated with the resin formulation.
  • partially inorganic and partially organic hybrid layers can advantageously be formed, in which the organic content increases in the direction from the component to the thermoset plastic.
  • Such a gradient in the composition of the partially inorganic and partially organic hybrid layer can result from the process control described above in method step a) with concentrations of the precursors in the gas phase that have changed over time.
  • the component Before coating in process step a), the component can optionally be cleaned, for example degreased and / or pickled and / or washed, for example in a process step a0), and / or, for example in a forming gas atmosphere, dried and / or heat-treated.
  • the resin formulation used in particular in process step b) comprises an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin.
  • the at least one resin 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 negligibly low swelling tendency, 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.
  • thermosetting plastics based on these resins can have high hydrolysis resistance and / or media resistance. This can be advantageous in particular with regard to the permanent adhesion, the permanent tightness and the permanent stability of the composite.
  • Epoxy resins are also characterized by a low (reaction) shrinkage during curing to form the thermoset plastic.
  • the resin formulation can comprise an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin.
  • the resin can comprise or be an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin.
  • unsaturated polyester resins and vinyl ester resins can contain significantly fewer or even hardly any or no production-related ionic impurities and / or can be significantly cheaper.
  • 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, down to zero and even up to less than zero.
  • the resin formulation can comprise a vinyl ester resin.
  • the resin can comprise or be a vinyl ester resin.
  • vinyl ester resins can be more resistant to hydrolytic degradation.
  • the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin comprises or is an unsaturated functional group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a methacrylate group and / or an acrylate group and / or an ethenylene group, and / or an epoxy group and / or a hydroxyl group.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can in particular be 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 an, in particular simple or sole, vinyl group and / or in the form of a bridging group attached vinyl group, for example allyl group, and / or an ethenylene group comprise or be.
  • alkylene units can be formed, via which a covalent bond can advantageously be formed between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can in particular be an amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a carboxylic acid group and / or a Epoxy group include or be.
  • An epoxy group can react with an amino group, for example, to form a secondary or tertiary amine unit bridging via a covalent bond.
  • a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the amine group.
  • An epoxy group can react with a hydroxyl group, for example, in particular via an addition reaction, to form an ether unit bridging via a covalent bond.
  • a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the ether group.
  • An epoxide group can react with a thiol group, for example, in particular via an addition reaction, to form a thioether unit (RSR *) bridging via a covalent bond.
  • RSR * thioether unit
  • a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the thioether unit.
  • An epoxy group can react with a carboxylic acid group, for example, in particular via an addition reaction, to form a carboxylic acid ester unit bridging via a covalent bond.
  • a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the carboxylic acid ester unit.
  • An epoxy group can, for example, react with an epoxy group to form an ether unit bridging via a covalent bond or polymerize to form a polyether.
  • a reaction in particular an addition reaction, of the at least one epoxy group of the resin with the amino group and / or hydroxyl group and / or thiol group and / or carboxylic acid group and / or epoxy group of the hybrid layer, a covalent bond can be formed between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can in particular comprise or be an epoxy group and / or a carboxylic acid group and / or a thiol group.
  • the hydroxyl group of the resin with the epoxy group and / or carboxylic acid group and / or thiol group of the hybrid layer can ether units or Carboxylic acid ester units are formed, via which a covalent bond can advantageously be formed between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
  • the resin with the at least one repeating unit with the at least one functional group comprises or is an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin.
  • These resins can advantageously have at least one repeating unit with at least one functional group which can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond.
  • the resin in particular the resin with the at least one repeating unit with the at least one functional group, comprises or is an unsaturated polyester resin (UP resin).
  • UP resin unsaturated polyester resin
  • An unsaturated polyester resin can in particular be understood as meaning a resin, in particular synthetic resin or synthetic resin, which is an, in particular oligomeric or polymeric, condensation product of at least one diol with at least one dicarboxylic acid with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond and / or with at least a dicarboxylic anhydride with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond.
  • condensation products can also be referred to as unsaturated polyesters, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond.
  • the condensation product or the unsaturated polyester can in particular by condensation, for example polycondensation, of at least one diol, for example 1,2-propanediol and / or ethylene glycol and / or diethylene glycol and / or 1,3-butanediol and / or 1,4-butanediol , with at least one dicarboxylic acid with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example maleic acid and / or Tetrahydrophthalic acid and / or fumaric acid, and / or with at least one dicarboxylic acid anhydride with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example maleic anhydride and / or tetrahydrophthalic anhydride, are produced or obtainable.
  • this condensation, for example polycondensation a linear or uncrosslinked condensation product or a linear or uncrosslinked unsaturated polyester can, for example, first be produced.
  • At least one dicarboxylic acid with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and / or to the at least one dicarboxylic acid anhydride with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond in the production of the condensation product or the unsaturated polyester or the unsaturated polyester resin at least one dicarboxylic acid without a radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example adipic acid and / or phthalic acid and / or isophthalic acid, and / or at least one dicarboxylic acid anhydride without a radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example phthalic anhydride, can be used.
  • polyesters or polyester resins which only comprise aromatic carbon-carbon bonds for example polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN), are not unsaturated polyesters or respectively not counted among the unsaturated polyester resins.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • an unsaturated polyester resin can in particular comprise at least one monomer with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example styrene and / or methyl methacrylate and / or diallyl phthalate, in particular which can copolymerize with the condensation product or unsaturated polyester.
  • an unsaturated polyester resin can, for example, comprise at least one initiator, in particular a peroxide initiator, for example dibenzoyl peroxide and / or methyl ethyl ketone peroxide.
  • An unsaturated polyester resin can thus, for example, be a, in particular linear or uncrosslinked, condensation product of at least one diol with at least one dicarboxylic acid with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and / or with at least one dicarboxylic acid anhydride with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond or an, in particular linear or uncrosslinked, unsaturated polyester with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, at least one monomer with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and at least one initiator.
  • the condensation product or the at least one monomer with the at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond and the at least one monomer with the at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, respectively, of the condensation product or the unsaturated polyester with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and the at least one monomer the unsaturated polyester are crosslinked and the unsaturated polyester resin harden to form a thermosetting plastic.
  • an unsaturated polyester resin can furthermore comprise at least one accelerator and / or at least one inhibitor.
  • Unsaturated polyester resins have proven to be particularly advantageous because they have at least one repeating unit with at least one unsaturated functional group with the at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, which can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond .
  • the at least one functional group of the hybrid layer can in particular be 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 In the form of an, in particular simple 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.
  • the hybrid layer can thus advantageously be formed a covalent bond.
  • the resin in particular the resin with the at least one repeating unit with the at least one functional group, comprises or is an epoxy resin (EP resin).
  • An epoxy resin can be understood in particular as a synthetic resin or a synthetic resin which comprises at least one monomer or prepolymer with epoxy groups, in particular with more than one epoxy group.
  • the at least one prepolymer with epoxy groups can, for example, be a polyether with at least two terminal epoxy groups, for example a bisphenol diglycidyl ether, for example a bisphenol A diglycidyl ether, for example produced or obtainable by reacting at least one bisphenol with epichlorohydrin, and / or a novolak with epoxy groups, for example in the form of glycidyl groups, for example produced or obtainable by reacting at least one Phenol with formaldehyde and subsequent reaction with epichlorohydrin.
  • a polyether with at least two terminal epoxy groups for example a bisphenol diglycidyl ether, for example a bisphenol A diglycidyl ether, for example produced or obtainable by reacting at least one bisphenol with epichlorohydrin, and / or a novolak with epoxy groups, for example in the form of glycidyl groups, for example produced or obtainable by reacting at least one Phenol with formaldehyde and
  • an epoxy resin can in particular at least one hardener, for example at least one amine hardener, for example 1,3-diaminobenzene and / or diethylenetriamine and / or 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), and / or at least one acidic hardener, for example at least a dicarboxylic anhydride such as hexahydrophthalic anhydride.
  • at least one hardener for example at least one amine hardener, for example 1,3-diaminobenzene and / or diethylenetriamine and / or 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine)
  • / or at least one acidic hardener for example at least a dicarboxylic anhydride such as hexahydrophthalic anhydride.
  • An epoxy resin can thus comprise, for example, at least one monomer or prepolymer with epoxy groups and at least one hardener.
  • the epoxy groups can be crosslinked in an addition reaction with functional groups of the at least one hardener and cure to form a thermoset plastic.
  • an epoxy resin can furthermore comprise at least one accelerator and / or at least one inhibitor.
  • Epoxy resins have proven to be particularly advantageous because they have at least one repeating unit with epoxy groups as a functional group, which can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond.
  • Epoxy groups can advantageously react with amine groups and / or hydroxyl groups and / or thiol groups and / or carboxylic acid groups and / or epoxy groups to form a covalent bond.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can in particular comprise or be an amine group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a carboxylic acid group and / or an epoxy group.
  • a covalent bond can thus be achieved by a, in particular addition, reaction of the at least one epoxy group of the epoxy resin with the amine group and / or hydroxyl group and / or thiol group and / or carboxylic acid group and / or epoxy group of the hybrid layer be formed.
  • the at least one hardener can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can for this purpose comprise, for example, an epoxy group and / or a carboxylic acid group.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can for this purpose comprise, for example, an epoxy group and / or an amine group and / or hydroxyl group and / or thiol group.
  • a reaction of the hardener of the epoxy resin with such a functional group of the hybrid layer can advantageously form an additional covalent bond.
  • the resin in particular the resin with the at least one repeating unit with the at least one functional group, comprises or is a vinyl ester resin (VE resin).
  • VE resin vinyl ester resin
  • a vinyl ester resin can in particular be understood as meaning a synthetic resin or a synthetic resin which comprises at least one vinyl ester with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond.
  • the at least one vinyl ester can in particular be produced or obtainable by reaction, for example esterification, of at least one epoxy resin with methacrylic acid and / or acrylic acid.
  • an, in particular uncrosslinked, prepolymer can, for example, first be prepared.
  • a vinyl ester resin can in particular comprise at least one monomer with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example styrene and / or methyl methacrylate and / or diallyl phthalate.
  • a vinyl ester resin can in particular comprise at least one initiator, in particular a peroxide initiator, for example dibenzoyl peroxide and / or methyl ethyl ketone peroxide.
  • a peroxide initiator for example dibenzoyl peroxide and / or methyl ethyl ketone peroxide.
  • a vinyl ester resin can thus for example comprise at least one vinyl ester with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, at least one monomer with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and at least one initiator.
  • a, in particular radical, polymerization for example copolymerization
  • the at least one vinyl ester with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and the at least one monomer with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond for example the at least one vinyl ester are crosslinked and harden the vinyl ester resin to form a thermosetting plastic.
  • At least one diisocyanate can also be used. This can enable additional crosslinking between hydroxyl groups of the prepolymer with the formation of urethane groups.
  • vinyl ester resins can also be referred to as vinyl ester urethane resins (VEU resins) and can advantageously have a particularly high temperature resistance.
  • a vinyl ester resin can furthermore comprise at least one accelerator and / or at least one inhibitor.
  • Vinyl ester resins have proven to be particularly advantageous because they have at least one repeating unit with at least one unsaturated, functional group with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, which with the at least one functional group of the hybrid layer can react to form a covalent bond.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can in particular be an unsaturated functional group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a methacrylate group and / or an acrylate group and / or a vinyl group, for example in In the form of an, in particular simple 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.
  • the hybrid layer can form a covalent bond.
  • vinyl ester resins can have at least one repeating unit with at least one hydroxyl group, which can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond.
  • the at least one functional group of the hybrid layer can comprise, for example, an epoxy group and / or a carboxylic acid group and / or an amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group.
  • an additional covalent Bond are formed.
  • the curing of the resin formulation to form the thermosetting plastic, in particular in process step c), can, for example, be thermally induced and / or radiation-induced and / or induced by mixing two or more components.
  • the resin formulation is applied by injection molding and / or by transfer molding and / or by pressing and / or by lamination and / or by casting.
  • the resin formulation is applied by injection molding and / or by transfer molding and / or by pressing and / or by lamination and / or by casting.
  • at least the region of the component coated with the hybrid layer can be coated with the resin.
  • the resin formulation used in particular in process step b) comprises at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting,
  • the resin used in particular in process step b) can comprise at least one so-called low-profile additive (LPA).
  • LPA low-profile additive
  • a low-profile additive can in particular be understood to mean a powdery additive which, for example at an elevated temperature, swells, in particular strongly, with an, in particular reactive, thinner, for example styrene and / or diallyl phthalate, and thereby swells the (reaction) Can compensate for shrinkage of a mass, in particular resin formulation, or even overcompensate.
  • the at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive or the at least one low-profile additive may comprise or be polyethylene and / or polymethyl methacrylate (PMMA) and / or polystyrene and / or polyvinyl acetate.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive or the at least one low-profile additive may comprise or be polyethylene and / or polymethyl methacrylate (PMMA) and / or polystyrene and / or polyvinyl acetate.
  • Additive for example at least one low-profile additive, can advantageously reduce the (reaction) shrinkage of the resin formulation during curing to form the thermoset plastic, for example reduced to zero and, if desired, possibly down to a negative shrinkage, i.e. an increase in volume, to be modified.
  • reducing the shrinkage, in particular down to zero tensions can be avoided
  • mechanical and / or thermal stresses in which the component-plastic composite is reduced which can have an advantageous effect, in particular with regard to the permanent adhesion, the permanent tightness and the permanent stability of the composite.
  • Additive for example low-profile additive, can be particularly advantageous in the case of unsaturated polyester resins and / or vinyl ester resins.
  • the resin formulation used in particular in process step b) furthermore comprises at least one filler, for example at least one spherical filler, for example chalk and / or aluminum oxide and / or aluminum trihydroxide, and / or at least one fibrous filler , for example reinforcing fibers, for example glass fibers, for example made of E, S and / or R glass, and / or quartz fibers and / or aluminum oxide fibers and / or, carbon fibers and / or aramid fibers, and / or at least one platelet-shaped filler.
  • at least one filler for example at least one spherical filler, for example chalk and / or aluminum oxide and / or aluminum trihydroxide
  • fibrous filler for example reinforcing fibers, for example glass fibers, for example made of E, S and / or R glass, and / or quartz fibers and / or aluminum oxide fibers and / or, carbon fibers and / or aramid fibers, and / or at least
  • the type and / or amount of the at least one filler can advantageously adapt the coefficient of thermal expansion of the resin formulation and / or of the thermosetting plastic, for example as closely as possible, to the coefficient of thermal expansion of the component.
  • stresses in the component / plastic composite caused by temperature changes can advantageously be reduced or avoided and the temperature stability and thus the durability of the adhesion, tightness and stability of the component / plastic composite can be improved.
  • component-plastic composites can advantageously be produced which are still tight against liquid and gaseous media, for example liquids and corrosive gases, and show no signs of corrosion even after more than 1000, for example even after more than 2000, temperature changes. This can be particularly advantageous in the case of metallic components such as circuit boards.
  • the at least one filler in particular the at least one fibrous filler, can specifically adapt the mechanical properties of the thermoset plastic and the component-plastic composite and / or the mechanical stability of the thermoset plastic and the component-plastic composite increase.
  • the thermal conductivity of the thermosetting plastic and the component-plastic composite can be specifically adapted and / or increased by the at least one filler. This can be advantageous in particular in the case of voluminous shapes of the thermosetting plastic and / or for heat dissipation from the component, for example in the case of electronic and / or electrical components.
  • the resin formulation used in particular in process step b) can in particular comprise at least one fibrous filler.
  • Fibrous fillers can advantageously reduce the coefficient of thermal expansion to a greater extent than the same proportions of fillers of different shapes, for example spherical and / or platelet-shaped fillers, and also increase the strength.
  • the resin formulation used, in particular in process step b) can be a so-called BMC compound (BMC; English: Bulk Molding Compound).
  • BMC BMC
  • the resin formulation used in particular in process step b) can comprise the resin in a, for example dough-like, mixture with at least one, in particular reactive, thinner, for example styrene and / or diallyl phthalate.
  • The, for example, dough-shaped, mixture can furthermore comprise at least one fibrous filler and / or optionally at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive or at least one low-profile additive.
  • the at least one, in particular reactive, thinner, for example styrene and / or diallyl phthalate can additionally serve to swell the at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive or low-profile additive.
  • resins for example unsaturated polyester resins and / or vinyl ester resins and / or epoxy resins, in particular unsaturated polyester resins and / or vinyl ester resins, optionally including shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting additives or low-profile additives, and
  • the resin formulation used, in particular, in process step b) can additionally comprise 10% by weight to 80% by weight in total of spherical fillers and / or platelet-shaped fillers.
  • the resin formulation used in particular in process step b) furthermore comprises at least one fire-retardant and / or flame-retardant additive.
  • the resin used in particular in process step b) can comprise aluminum trihydroxide (ATH).
  • the at least one fire-retardant and / or flame-retardant additive for example aluminum trihydroxide (ATH), can advantageously reduce the flammability of the thermosetting plastic, for example from fire class HB to fire class V0. In this way, the safety of the component-plastic composite can in turn be increased.
  • the component has a metallic surface and / or the component is a metallic component with a metallic surface.
  • the metallic surface of the component can be coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely.
  • the metallic surface of the component can be protected from corrosion by the hybrid layer and the thermoset plastic.
  • the hybrid layer can have a particularly high level of adhesion on metallic surfaces, which can enable the formation of a particularly stable component-plastic composite.
  • the component can have a metallic surface made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of aluminum and / or made of an aluminum alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper, exhibit.
  • the component can be a metallic component made from copper and / or from a copper alloy and / or from aluminum and / or from an aluminum alloy and / or from silver and / or from a silver alloy, in particular made of copper and / or or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper.
  • the metallic surface of the component, in particular which, in particular in method step a), is coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely, can thus, for example, be made of copper and / or a copper alloy and / or silver and / or made of a silver alloy and / or made of aluminum and / or made of an aluminum alloy, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper and / or from a copper alloy.
  • the component can advantageously also have an uneven design.
  • the component can have a complex structure and / or a complex geometry.
  • the metallic surface of the component, in particular which, in particular in method step a), is coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely, can be uneven, for example in the form of a complex structure and / or a complex geometry or complex structured and / or geometrically complex.
  • the component can have at least one at least partially concavely curved surface and / or at least one surface with at least one concave edge and / or at least one concave corner.
  • the component comprises or is an electronic and / or electrical component.
  • the component can be a sensor, for example a current sensor and / or battery sensor, or a component of a sensor, for example a shunt, for example made of copper and / or a resistance alloy such as resist, for a sensor, for example a current sensor and / or Battery sensor, and / or an electronic circuit, for example which silicon chips and / or low-temperature cofired ceramics (LTCC; English: Low Temperature Cofired Ceramics) and / or a circuit board, for example a circuit board equipped with electronics, and / or a, in particular electronic, control device, and / or a flux concentrator and / or, in particular electrical, conductor, for example a phase connector and / or a phase tap.
  • LTCC low-temperature cofired Ceramics
  • the component-plastic composite can, for example, be a sensor encapsulation and / or an encased and / or encapsulated electronic circuit, for example which silicon chips and / or low-temperature 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 leadthrough of an, in particular electrical, conductor through a thermosetting plastic.
  • LTCC low-temperature fired ceramics
  • a printed circuit board for example a printed circuit board equipped with electronics, and / or a leadthrough of an, in particular electrical, conductor through a thermosetting plastic.
  • the method can be designed to produce a component-plastic composite according to the invention which is explained later.
  • the invention relates to a component-plastic composite which comprises a component.
  • the component is at least partially coated with a partially inorganic and partially organic hybrid layer.
  • a thermosetting plastic is applied to the hybrid layer.
  • the partially inorganic and partially organic hybrid layers can advantageously have good adhesion properties for resins for the formation of thermoset plastics and thermoset plastics and both particularly tight, for example waterproof and in particular also moisture-tight and possibly even gas-tight, as well as especially be resistant to hydrolysis.
  • the component can thus advantageously already be protected by the partially inorganic and partially organic hybrid layers, in particular also in the long term, from environmental influences such as water and in particular also moisture and possibly also from gases and / or such substances can be enclosed in the component.
  • the component can advantageously be protected even better, in particular also in the long term, from environmental influences such as water and in particular also moisture and possibly also from gases and / or such substances can be better enclosed in the component.
  • the component and the hybrid layer can be protected from mechanical influences by the thermoset plastic.
  • the component can advantageously be packed tightly through the hybrid layer and the thermosetting plastic.
  • the component-plastic composite can therefore be designed, for example, as a sealed packaging.
  • the component / plastic composite can thus advantageously be tight, for example waterproof and / or moisture-tight and / or gas-tight, and stable, in particular also in the long term.
  • the hybrid layer can in particular be a silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer.
  • the hybrid layer comprises siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide.
  • the hybrid layer can be based on siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, or optionally be formed therefrom.
  • the hybrid layer can comprise organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or regions made of amorphous silicon dioxide, for example based thereon, optionally be formed therefrom.
  • Such hybrid layers can advantageously have good adhesion properties Have thermoset plastic, be particularly dense, hydrolysis-resistant and stable and also serve as corrosion protection layers for metallic surfaces.
  • the hybrid layer is connected to the thermosetting plastic via covalent bonds.
  • the covalent bonds between the hybrid layer and the thermosetting plastic can in particular be formed by a reaction of at least one functional group of the hybrid layer with at least one functional group of at least one repeating unit of a resin forming the thermosetting plastic.
  • thermosetting plastic Because the hybrid layer is connected to the thermosetting plastic via the covalent bonds, a particularly strong connection of the thermosetting plastic to the hybrid layer can advantageously be achieved, which can be significantly stronger than a purely physical adhesion. A particularly strong bond between the component, the hybrid layer and the thermosetting plastic can thus be achieved.
  • thermosetting plastic is formed by curing a resin formulation, in particular based on an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin.
  • the hybrid layer is via alkylene units and / or amine units, for example secondary and / or tertiary amine units, and / or ether units and / or thioether units (RSR *) and / or carboxylic acid ester Units covalently connected to the thermoset plastic.
  • alkylene units and / or amine units for example secondary and / or tertiary amine units, and / or ether units and / or thioether units (RSR *) and / or carboxylic acid ester Units covalently connected to the thermoset plastic.
  • a covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via alkylene units can be achieved, for example, by a radical reaction, in particular an addition reaction, of unsaturated functional groups, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example of methacrylate groups and / or an acrylate group and / or a vinyl group and / or allyl group and / or an ethenylene group, on the hybrid layer with unsaturated, functional groups, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example of methacrylate Groups and / or an acrylate group and / or a vinyl group and / or allyl group and / or an ethenylene group can be formed on the thermoset plastic or on the resin for forming the thermoset plastic.
  • a covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via amine units can be achieved, for example, by an addition reaction of amino groups on the hybrid layer with epoxy groups on the thermosetting plastic or on the resin to form the thermosetting plastic, or vice versa, by an addition reaction of epoxy groups on the hybrid layer with amino groups on the thermosetting plastic or on the resin for forming the thermosetting plastic.
  • a covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via ether units can be achieved, for example, by an addition reaction and / or by a condensation reaction of hydroxyl groups and / or epoxy groups on the hybrid layer with epoxy groups and / or hydroxyl groups on the thermosetting plastic Plastic or be formed on the resin to form the thermosetting plastic.
  • a covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via thioether units can be achieved, for example, by an addition reaction of thiol groups on the hybrid layer with epoxy groups on the thermosetting plastic or on the resin to form the thermosetting plastic, or vice versa, by an addition reaction of epoxy groups on the hybrid layer with thiol groups on the thermosetting plastic or on the resin for forming the thermosetting plastic.
  • a covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via carboxylic acid ester units can be achieved, for example, by an addition reaction and / or by an esterification reaction of carboxylic acid groups on the hybrid layer with epoxy groups and / or hydroxyl groups on the thermosetting plastic or on the resin Formation of the thermosetting plastic, or vice versa, be formed by an addition reaction and / or by an esterification reaction of epoxy groups and / or hydroxyl groups on the hybrid layer with carboxylic acid groups on the thermosetting plastic or on the resin to form the thermosetting plastic .
  • the organic proportion of the hybrid layer increases from the component to the thermoset plastic.
  • the concentration of the at least one functional group and / or the at least one further functional group and / or their decomposition products can increase from the component in the direction of the thermoset plastic. In this way, the advantageous properties of the hybrid layer, in particular with regard to the promotion of adhesion and also corrosion protection and / or impermeability, can be further improved.
  • the hybrid layer can, for example, have an average layer thickness in a range of 0.1 5 sen.
  • the component has a metallic surface and / or the component is a metallic component with a metallic surface.
  • the metallic surface of the component can be partially or completely coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer.
  • the component can have a metallic surface made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of aluminum and / or made of an aluminum alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper.
  • the component can be a metallic component made of copper and / or from a copper alloy and / or from aluminum and / or from an aluminum alloy and / or from silver and / or from a silver alloy, in particular from copper and / or from a copper alloy and / or from Silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper.
  • the metallic surface of the component, in particular which, in particular in method step a), is coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely, can thus, for example, be made of copper and / or a copper alloy and / or silver and / or made of a silver alloy and / or made of aluminum and / or made of an aluminum alloy, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper and / or from a copper alloy.
  • the component can advantageously also have an uneven design.
  • the component can have a complex structure and / or a complex geometry.
  • the metallic surface of the component, in particular which, in particular in method step a), is coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely, can be uneven, for example in the form of a complex structure and / or a complex geometry or complex structured and / or geometrically complex.
  • the component can have at least one at least partially concavely curved surface and / or at least one surface with at least one concave edge and / or at least one concave corner.
  • the component comprises or is an electronic and / or electrical component.
  • the component can be a sensor, for example a current sensor and / or battery sensor, or a component of a sensor, for example a shunt, for example made of copper and / or a resistance alloy such as resist, for a sensor, for example a current sensor and / or battery sensor, and / or an electronic circuit, for example which silicon chips and / or low-temperature burn-in ceramics (LTCC; English: Low Temperature Cofired Ceramics) and / or a circuit board, for example a circuit board equipped with electronics, and / or a, in particular electronic, control device, and / or a flow concentrator and / or a, in particular electrical, conductor, for example a phase connector and / or a phase tap.
  • LTCC low-temperature burn-in ceramics
  • the component-plastic composite can, for example, be a sensor encapsulation and / or an encased and / or encapsulated electronic circuit, for example which silicon chips and / or low-temperature 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 leadthrough of an, in particular electrical, conductor through a thermosetting plastic.
  • LTCC low-temperature fired ceramics
  • a printed circuit board for example a printed circuit board equipped with electronics, and / or a leadthrough of an, in particular electrical, conductor through a thermosetting plastic.
  • thermosetting plastic comprises at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive, and / or at least one filler and / or at least one fire-retardant and / or flame-retardant additive.
  • the component-plastic composite is produced by a method according to the invention.
  • the component-plastic composite can be, for example, an injection-molded or injection-molded plastic component composite.
  • the component can be overmolded and / or encapsulated with the thermosetting plastic or with a resin formulation from which the thermosetting plastic is formed by curing, at least in the region of the hybrid layer.
  • the component-plastic composite can, for example, be a sealed packaging, for example in which the component is packed tightly, in particular liquid-tight, for example watertight, and / or moisture-tight and / or gas-tight, in particular media-tight, through the hybrid layer and the thermosetting plastic applied to it.
  • Component-plastic composites according to the invention and component-plastic composites produced according to the invention can be characterized and / or detected by infrared reflection spectroscopy (ATR) and / or interference reflectometry.
  • ATR infrared reflection spectroscopy
  • the hybrid layer can be characterized and detected by infrared reflection spectroscopy.
  • silicon compounds such as silanes and / or siloxanes and / or other silicon oxides, and / or functional groups in thin layers, for example on metal or plastic surfaces, for example in the form of a characteristic fingerprint, can be detected by infrared reflection spectroscopy, be detected.
  • the layer thickness can be determined by reflection spectroscopy.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through an embodiment of a component / plastic composite according to the invention.
  • FIG. 1 shows that the component / plastic composite 10 comprises a component 11.
  • the component 11 is at least partially covered with, in particular silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic Hybrid layer 12 coated.
  • a thermosetting plastic 13 is applied to the hybrid layer 12.
  • the component 11 can in particular have a metallic surface, for example made of copper and / or silver and / or aluminum or an alloy thereof.
  • the metallic surface of the component 11 can be partially or completely coated with the hybrid layer 12.
  • the component 11 can in particular comprise or be an electronic and / or electrical component.
  • the hybrid layer 12 can, for example, comprise or be formed from siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or regions of amorphous silicon dioxide.
  • the hybrid layer 12 can in particular be formed by means of a coating process which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, for example by chemical vapor deposition from a gas phase, which includes at least one organosilicon compound as a precursor.
  • thermosetting plastic 13 is formed by applying a resin formulation to form a thermosetting plastic, for example an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin, on the hybrid layer 12 and by curing the resin formulation.
  • a resin formulation for example an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin
  • the hybrid layer 12 can be connected to the thermosetting plastic 13 via covalent bonds (not shown).
  • a test series of previously cleaned components made of copper was carried out in a reactor at atmospheric pressure and at a temperature of 300 ° C chemical vapor deposition (CVD; English: Chemical Vapor Deposition) each coated with a, in particular silicon and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer.
  • CVD chemical vapor deposition
  • English Chemical Vapor Deposition
  • the gas phase from which the hybrid layer was deposited contained approximately 95% by volume of forming gas, consisting of 95% by volume of nitrogen and 5% by volume of hydrogen, as well as acetic acid, water and, as silicon-containing precursors, tetramethylorthosilicate, 3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate.
  • the total proportion of all silicon-containing precursors in the gas phase was between 0.5 and 1.0% by volume, with tetramethylorthosilicate forming more than half of this total proportion of silicon-containing precursors.
  • 3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate were present in a volume ratio of approximately 2: 1 in the gas phase. Based on the volume fraction of water, acetic acid was added in excess, but not more than in a ratio of 2: 1.
  • thermosetting plastic in the form of frustoconical test specimens and cured to form the thermosetting plastic.
  • the unsaturated polyester resin for forming the thermosetting plastic in the form of frustoconical reference test specimens was applied to uncoated, cleaned, similar components made of copper and cured to form the thermosetting plastic.
  • Some of the samples were subjected to a climate change test, in particular with a temperature changing between -30 ° C to + 160 ° C and a relative humidity changing between 10% to 95% over 6 days.
  • test specimens and reference test specimens were then determined with and without a previous climate change test.
  • test specimens without the alternating climate test had almost twice as high an adhesive strength as the reference test specimens without the alternating climatic test. And even after the alternating climate test, the test specimens with alternating climatic test showed an adhesive strength of more than 30% higher than the reference test specimens without alternating climatic test. The test specimens subjected to the alternating climate test showed, as did the
  • the reference test specimens subjected to the alternating climate test showed significant corrosion and failure of adhesion during the alternating climatic test.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

The present invention relates to a process for producing a component-plastics bond (10). In order to cost-effectively provide a permanently impervious and stable component-plastics bond, in a process step a): a component (11) comprising a part-inorganic and part-organic hybrid layer (12) is coated using a coating method comprising a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase; in a process step b) a resin formulation is applied to the hybrid layer (12) in order to form a thermosetting plastic (13); and in a process step c) the resin formulation is cured to form the thermosetting plastic (13). The invention also relates to a component-plastics bond of this type.

Description

Beschreibung description
Titel title
Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Kunststoff-Verbundes Process for the production of a component-plastic composite
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteil- Kunststoff-Verbundes sowie einen Bauteil-Kunststoff-Verbund. The present invention relates to a method for producing a component-plastic composite and a component-plastic composite.
Stand der Technik State 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. This is why epoxy resins are painstakingly cleaned for so-called first-level overmoulding, in which they are in direct contact with electrical and / or electronic circuits.
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 what is known as second-level overmolding, electronic and / or electrical circuits are first coated with a thin layer of lacquer and then overmolded. However, the surfaces of most metals, such as copper and / or silver and / or aluminum and / or alloys thereof, corrode in air with the formation of oxides, which generally adhere poorly to the base metal. However, this affects the adhesion of paint layers, which is why by Coating with a layer of lacquer only delays the corrosion and formation of oxides on metal surfaces, but cannot be completely prevented. Metal surfaces coated with paint can corrode over time, which can lead to the formation of a gap and thus to a leak 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 keine duroplastischen Kunststoffe. Some metals, such as copper, can be protected from corrosion by anti-corrosion layers made from corrosion inhibitors such as 1,2,3-benzotriazole, trotyltriazole or benzimidazole. However, as a rule, no thermosetting plastics adhere to such corrosion protection layers.
Die Druckschriften JP 2002-003703, JP 2001-002894 und JP 627761 betreffen Zusammensetzungen zur Versiegelung von elektronischen Elementen. The documents JP 2002-003703, JP 2001-002894 and JP 627761 relate to compositions for sealing electronic elements.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines BauteiI-Kunststoff-Verbundes. The present invention relates to a method for producing a component-plastic composite.
Das Verfahren umfasst insbesondere einen Verfahrensschritt a), in dem ein Bauteil mit einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht mittels eines Beschichtungsverfahrens beschichtet wird, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst. Dabei kann die mindestens eine Organosiliciumverbindung insbesondere als Präkursor zur Ausbildung der Hybridschicht ausgelegt sein. The method comprises in particular a method step a) in which a component is coated with a partially inorganic and partially organic hybrid layer by means of a coating method which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase. The at least one organosilicon compound can in particular be designed as a precursor for forming the hybrid layer.
Unter einer Organosiliciumverbindung kann insbesondere eine Verbindung verstanden werden, welche mindestens eine, insbesondere direkte, Silicium- Kohlenstoff-Bindung (Si-C) aufweist und/oder in welcher Kohlenstoff, insbesondere indirekt, über mindestens ein weiteres Element, beispielsweise über Sauerstoff (Si-O-C) oder Stickstoff (Si-N-C) oder Schwefel (Si-S-C), an Silicium gebunden ist. Weiterhin umfasst das Verfahren insbesondere einen Verfahrenschritt b), in dem auf die Hybridschicht eine Harzformulierung zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs aufgebracht wird. Die Harzformulierung zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs kann insbesondere ein Harz zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs umfassen beziehungsweise enthalten. Das mindestens eine Harz zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs kann beispielsweise ein Kunstharz beziehungsweise ein synthetisches Harz sein. An organosilicon compound can in particular be understood as meaning a compound which has at least one, in particular direct, silicon-carbon bond (Si-C) and / or in which carbon, in particular indirectly, via at least one further element, for example via oxygen (Si-C) OC) or nitrogen (Si-NC) or sulfur (Si-SC), is bonded to silicon. Furthermore, the method comprises, in particular, a method step b) in which a resin formulation for forming a thermosetting plastic is applied to the hybrid layer. The resin formulation for forming a thermosetting plastic can in particular comprise or contain a resin for forming a thermosetting plastic. The at least one resin for forming a thermosetting plastic can be, for example, a synthetic resin or a synthetic resin.
Ein duroplastischer Kunststoff kann auch als Duroplast beziehungsweise Duromer beziehungsweise Thermodur bezeichnet werden. Ein duroplastischer Kunststoff kann insbesondere durch Aushärten einer Harzformulierung, insbesondere eines in einer Harzformulierung enthaltenen Harzes, beispielsweise eines Kunstharzes beziehungsweise synthetischen Harzes, insbesondere welche/s vor dem Aushärten in Form eines schmelzbaren Feststoffs und/oder eines flüssigen beziehungsweise zähflüssigen und/oder hochviskosen Materials vorliegen kann, erhältlich sein beziehungsweise ausgebildet werden. Die Harzformulierung und der daraus ausgebildete duroplastische Kunststoff können dabei zum Beispiel mit mindestens einem Füllstoff gefüllt beziehungsweise compoundiert oder auch ungefüllt beziehungsweise uncompoundiert sein. Nach der Aushärtung kann der duroplastische Kunststoff insbesondere verformungsstabil sein. A thermoset plastic can also be referred to as a thermoset or Duromer or Thermodur. A thermosetting plastic can in particular by curing a resin formulation, in particular a resin contained in a resin formulation, for example a synthetic resin or synthetic resin, in particular which is present before curing in the form of a meltable solid and / or a liquid or viscous and / or highly viscous material can be obtained or designed. The resin formulation and the thermosetting plastic formed therefrom can be filled or compounded with at least one filler or else unfilled or uncompounded, for example. After curing, the thermosetting plastic can in particular be resistant to deformation.
Die Harzformulierung und/oder das Harz zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs kann in Verfahrensschritt b) beispielweise in Form eines schmelzbaren Feststoffs und/oder eines flüssigen beziehungsweise zähflüssigen und/oder hochviskosen Materials auf die Hybridschicht aufgebracht werden. The resin formulation and / or the resin for forming a thermosetting plastic can be applied to the hybrid layer in process step b), for example in the form of a meltable solid and / or a liquid or viscous and / or highly viscous material.
Weiterhin umfasst das Verfahren insbesondere einen Verfahrenschritt c), in dem die Harzformulierung zu dem duroplastischen Kunststoff aushärtet beziehungsweise ausgehärtet wird. Insbesondere kann dabei das Harz der Harzformulierung aushärten beziehungsweise ausgehärtet werden. Furthermore, the method comprises, in particular, a method step c) in which the resin formulation hardens or is hardened to form the thermoset plastic. In particular, the resin of the resin formulation can harden or be hardened.
Auf diese Weise kann der Bauteil-Kunststoff-Verbund ausgebildet werden. In this way, the component-plastic composite can be formed.
Durch das Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, kann vorteilhafterweise eine, insbesondere dünne, teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht ausgebildet werden, welche als Haftvermittler, insbesondere zwischen dem Bauteil und dem duroplastischen Kunststoff, dienen, gute Haftungseigenschaften für duroplastische Kunststoffe aufweisen und sowohl besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch besonders stabil und insbesondere hydrolysebeständig sein kann. Dadurch, dass die auf diese Weise ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht eine hohe Hydrolysebeständigkeit aufweist, können deren Haftungseigenschaften, Dichtigkeit und Stabilität vorteilhafterweise auch langfristig aufrechterhalten werden und zudem auch das Bauteil vor Korrosion geschützt werden. The coating process, which involves a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and one Comprising the deposition process from a gas phase, a particularly thin, partially inorganic and partially organic hybrid layer can advantageously be formed, which serve as an adhesion promoter, in particular between the component and the thermosetting plastic, have good adhesion properties for thermosetting plastics and are particularly dense, for example waterproof and in particular also moisture-tight and possibly even gas-tight, as well as particularly stable and, in particular, hydrolysis-resistant. Because the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in this way has a high resistance to hydrolysis, its adhesion properties, impermeability and stability can advantageously be maintained over the long term and the component can also be protected from corrosion.
Durch das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren können zudem - beispielsweise im Gegensatz zu flüssigkeitsbasierten Beschichtungsverfahren, zum Beispiel mittels einer Lösung und/oder Dispersion und/oder Emulsion, welche bei Beschichten von komplexen Strukturen und/oder Geometrien aufgrund von Kapillarkräften zur Ausbildung von ungleichmäßigen Schichten führen - vorteilhafterweise auch Bauteile mit unebenen Oberflächen, beispielsweise mit komplexen Strukturen und/oder mit komplexen Geometrien, insbesondere Bauteile mit unebenen, insbesondere komplex-strukturierten und/oder geometrisch-komplexen, metallischen Oberflächen, insbesondere mit mindestens einer zumindest teilweise konkav gekrümmten Oberfläche und/oder mit mindestens einer Oberflächen mit mindestens einer konkaven Kante und/oder mindestens einer konkaven Ecke, mit einer gleichmäßig dünnen und dichten, und insbesondere auch gleichmäßig stabilen und hydrolysebeständigen, insbesondere haftvermittelnden, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht beschichtet werden. The coating method according to the invention can also advantageously - for example in contrast to liquid-based coating methods, for example by means of a solution and / or dispersion and / or emulsion, which when coating complex structures and / or geometries due to capillary forces lead to the formation of uneven layers Components with uneven surfaces, for example with complex structures and / or with complex geometries, in particular components with uneven, in particular complex-structured and / or geometrically complex, metallic surfaces, in particular with at least one at least partially concavely curved surface and / or with at least one Surfaces with at least one concave edge and / or at least one concave corner, with a uniformly thin and dense, and in particular also uniformly stable and hydrolysis-resistant, in particular adhesion-promoting, partially inorganic u nd partially coated organic hybrid layer.
Durch das Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, insbesondere in Verfahrensschritt a), kann insbesondere eine silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht ausgebildet werden. Beispielsweise kann durch das Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, insbesondere in Verfahrensschritt a), eine teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht ausgebildet werden, welche Siloxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein, kann. The coating process, which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, in particular in process step a), can in particular form a silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer. For example, the coating process, which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, in particular in process step a), can be used to form a partially inorganic and partially organic hybrid layer comprising siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example, be based thereon, optionally be formed from it.
Insbesondere kann durch das Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, insbesondere in Verfahrensschritt a), eine teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht ausgebildet werden, welche Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein, kann. In particular, the coating method, which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, in particular in method step a), can be used to form a partially inorganic and partially organic hybrid layer which has siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or comprise amorphous silicon dioxide, for example based thereon, optionally be formed therefrom.
Beispielsweise können durch das Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, insbesondere in Verfahrensschritt a), aus der mindestens einen Organosiliciumverbindung organisch-anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid ausgebildet werden. For example, by means of the coating process, which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, in particular in process step a), organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or or areas of amorphous silica are formed.
Unter einem Silsesquioxan kann insbesondere ein Siloxan mit einer käfigartigen und/oder polymeren oder oligomeren Struktur auf der Basis von Silicium- Sauerstoff-Silicium-Brücken (-Si-O-Si-) und tetrahedrischen Silicium-Eckpunkten verstanden werden. Beispielsweise können Silsesquioxane eine Siloxan-Einheit der allgemeinen chemischen Formel: -[SiO1,5X]n- umfassen, insbesondere darauf basieren, wobei n für die Anzahl dieser Siloxan-Einheiten steht und X zum Beispiel für einen organischen Rest, Wasserstoff, ein Halogen oder einen anderen Substituenten stehen kann, welcher terminierend oder gegebenenfalls auch verbrückend und/oder verknüpfend sein kann. Silsesquioxane können polymer oder oligomer und/oder käfigartig ausgebildet sein. Polymere Silsesquioxane können beispielsweise eine zufällige und/oder leiterförmige und/oder auch käfigartige Grundstruktur aufweisen. Käfigartige Silsesquioxane können insbesondere eine käfigartige Grundstruktur aus einer Mehrzahl von Siloxan- Einheiten, beispielsweise von [SiO1,5R]-Einheiten, pro Käfig, beispielsweise von bis zu 18 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel von bis zu 18 [SiO1,5R]-Einheiten, pro Käfig, aufweisen. Zudem können käfigartige Silsesquioxane oligomer oder polymer untereinander verknüpft sein und somit sowohl käfigartig als auch oligomer oder polymer sein. Beispiele für ein käfigartige Silsesquioxane sind Octasilsesquioxane, welche eine Grundstruktur in Form eines oktaedrischen Käfigs aus 8 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel aus 8 [SiO1,5R]-Einheiten, aufweisen und zudem auch oligomer oder polymer verknüpft sein können, wie zum Beispiel polyoctaed rische Silsesquioxane (POSS; Englisch: PolyoctahedralA silsesquioxane can in particular be understood as meaning a siloxane with a cage-like and / or polymeric or oligomeric structure based on silicon-oxygen-silicon bridges (-Si-O-Si-) and tetrahedral silicon corner points. For example, silsesquioxanes can comprise, in particular be based on, a siloxane unit of the general chemical formula: - [SiO 1.5 X] n -, where n stands for the number of these siloxane units and X stands for an organic radical, hydrogen, for example Halogen or another substituent which can be terminating or optionally also bridging and / or linking. Silsesquioxanes can be polymeric or oligomeric and / or cage-like. Polymeric silsesquioxanes can for example have a random and / or ladder-shaped and / or also cage-like basic structure. Cage-like silsesquioxanes can in particular have a cage-like basic structure composed of a plurality of siloxane units, for example of [SiO 1.5 R] units, per cage, for example of up to 18 siloxane units, for example of up to 18 [SiO 1.5 R] units per cage. In addition, cage-like silsesquioxanes can be oligomerically or polymerically linked to one another and thus be both cage-like and oligomeric or polymeric. Examples of cage-like silsesquioxanes are octasilsesquioxanes, which have a basic structure in the form of an octahedral cage made up of 8 siloxane units, for example 8 [SiO 1.5 R] units, and can also be linked oligomerically or polymerically, for example Polyoctahedral Silsesquioxane (POSS; English: Polyoctahedral
Silsesquioxanes). Weitere Beispiele für käfigartige Silsesquioxane sind Decasilsesquioxane, welche eine Grundstruktur in Form eines Käfigs aus 10 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel aus 10 [SiO1,5R]-Einheiten, aufweisen und zudem auch oligomer oder polymer verknüpft sein können. Silsesquioxanes). Further examples of cage-like silsesquioxanes are decasilsesquioxanes, which have a basic structure in the form of a cage of 10 siloxane units, for example 10 [SiO 1.5 R] units, and can also be linked oligomerically or polymerically.
Silicium-Sauerstoff-Strukturelemente, beispielsweise Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliziumdioxid, können insbesondere einen anorganischen Teil der Hybridschicht darstellen. Silicon-oxygen structural elements, for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, can in particular represent an inorganic part of the hybrid layer.
Organische Bestandteile und/oder organische Reaktionsprodukte der mindestens einen Organosiliciumverbindung und/oder organische Gruppen an Silicium- Atomen von aus der mindestens einen Organosiliciumverbindung ausgebildeten Silicium-Sauerstoff-Strukturelementen, beispielsweise Siloxan- und/oder Silsesquioxan-Strukturen, können insbesondere einen organischen Teil der Hybridschicht darstellen. Organic constituents and / or organic reaction products of the at least one organosilicon compound and / or organic groups on silicon atoms of silicon-oxygen structural elements formed from the at least one organosilicon compound, for example siloxane and / or silsesquioxane structures, can in particular form an organic part of the hybrid layer represent.
Dadurch, dass die teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht besonders dicht, beispielsweise flüssigkeitsdicht, zum Beispiel wasserdicht, und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, und stabil und insbesondere auch besondere hydrolysebeständig sein kann, kann das Bauteil vorteilhafterweise, insbesondere auch langfristig, vor Umwelteinflüssen, wie Wasser und insbesondere auch Feuchte sowie gegebenenfalls auch vor Gasen und anderen umgebenden Medien sowie auch vor Korrosion und Staub geschützt werden und/oder derartige Stoffe in dem Bauteil eingeschlossen werden. Because the partially inorganic and partially organic hybrid layer can be particularly tight, for example liquid-tight, for example waterproof, and in particular also moisture-tight and possibly even gas-tight, and stable and in particular also particularly hydrolysis-resistant, the component can advantageously, in particular long-term, against environmental influences such as water and especially moisture and possibly also from gases and other surrounding media as well as from corrosion and dust are protected and / or such substances are included in the component.
Da bereits die Hybridschicht das Bauteil vor Umwelteinflüssen schützt, muss das mit der Hybridschicht beschichtete Bauteil nicht direkt in Verfahrensschritt b) weiterverarbeitet werden, was vorteilhaft für eine Massenproduktion ist. Since the hybrid layer already protects the component from environmental influences, the component coated with the hybrid layer does not have to be further processed directly in method step b), which is advantageous for mass production.
Dadurch, dass die teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht gute Haftungseigenschaften für duroplastische Kunststoffe aufweist, kann vorteilhafterweise eine gute Anhaftung des duroplastischen Kunststoffs auf der Hybridschicht erzielt werden. Because the partially inorganic and partially organic hybrid layer has good adhesion properties for thermosetting plastics, good adhesion of the thermosetting plastic to the hybrid layer can advantageously be achieved.
Dadurch, dass die Harzformulierung auf die teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht aufgebracht und zu dem duroplastischen Kunststoff ausgehärtet wird, kann das Bauteil vorteilhafterweise dann noch besser, insbesondere auch dauerhaft, vor Umwelteinflüssen, wie Wasser und insbesondere auch Feuchte sowie gegebenenfalls auch vor Gasen und anderen Medien und beispielsweise auch vor Staub geschützt werden und/oder derartige Stoffe noch besser in dem Bauteil eingeschlossen werden. Zudem kann das Bauteil und die Hybridschicht durch den duroplastischen Kunststoff vor mechanischen Einflüssen geschützt werden. Diese Vorteile können durch die Verwendung von duroplastischen Kunststoffen auch deutlich länger aufrechterhalten werden, als bei einer Verwendung von anderen Kunststoffen, wie thermoplastischen Kunststoffen. Dies kann unter anderem darin begründet liegen, dass bei der Aushärtung von Harzformulierungen zu duroplastischen Kunststoffen deutlich geringere Schwindungen auftreten können als beispielsweise beim Erstarren von thermoplastischen Kunststoffen, und dass duroplastische Kunststoffe eine geringere Quellungstendenz als andere Kunststoffe aufweisen können, wodurch Eigenspannungen verringert und/oder vermieden und auf diese Weise eine dauerhafte Haftung, Dichtigkeit und Stabilität des Bauteil Kunststoff- Verbundes erzielt werden kann. Because the resin formulation is applied to the partially inorganic and partially organic hybrid layer and cured to form the thermosetting plastic, the component can then advantageously be even better, in particular permanently, against environmental influences such as water and in particular moisture and possibly also against gases and others Media and, for example, also be protected from dust and / or such substances are even better enclosed in the component. In addition, the component and the hybrid layer can be protected from mechanical influences by the thermoset plastic. By using thermosetting plastics, these advantages can also be maintained for significantly longer than when using other plastics, such as thermoplastics. This can be due, among other things, to the fact that when resin formulations cure to form thermoset plastics, significantly lower shrinkage can occur than, for example, when thermoplastics solidify, and that thermoset plastics can have a lower tendency to swell than other plastics, which reduces and / or prevents internal stresses and in this way permanent adhesion, tightness and stability of the plastic composite component can be achieved.
Zudem können duroplastische Kunststoffe aus preisgünstigen Materialien hergestellt werden. Darüber hinaus kann in größeren Wanddicken bei Harzformulierung zur Ausbildung von duroplastischen Kunststoffen deren Härtung rascher als das Erstarren von Thermoplastschmelzen erfolgen. Beides kann sich dabei wiederum vorteilhaft auf die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens auswirken. In addition, thermosetting plastics can be made from inexpensive materials. In addition, in the case of resin formulations with greater wall thicknesses for the formation of thermosetting plastics, they can be hardened faster than the solidification of thermoplastic melts. Both can in turn have an advantageous effect on the economy of the manufacturing process.
Durch die Hybridschicht und den duroplastischen Kunststoff kann das Bauteil vorteilhafterweise, insbesondere dauerhaft, dicht verpackt werden. Der Bauteil- Kunststoff-Verbund kann daher zum Beispiel als eine Dichtverpackung ausgebildet sein beziehungsweise werden. Due to the hybrid layer and the thermosetting plastic, the component can advantageously, in particular permanently, be packed tightly. The component-plastic composite can therefore, for example, be designed as a sealed packaging.
Insgesamt kann so auf kostengünstige Weise ein dauerhaft dichter, beispielsweise wasserdichter und/oder feuchtedichter und/oder gasdichter, und stabiler Bauteil- Kunststoff- Verbund bereitgestellt werden. Overall, a permanently tight, for example waterproof and / or moisture-tight and / or gas-tight, and stable component-plastic composite can be provided in a cost-effective manner.
Die in Verfahrensschritt a) ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht kann insbesondere silicium- und sauerstoffhaltig sein. Beispielsweise kann die in Verfahrensschritt a) ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht Siloxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid, zum Beispiel Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid, umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die in Verfahrensschritt a) ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht organisch-anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein. The partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in process step a) can in particular contain silicon and oxygen. For example, the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in method step a) can comprise, for example be based on, or optionally be formed from siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide . For example, the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in method step a) can comprise organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or areas of amorphous silicon dioxide, for example based thereon, or optionally be formed therefrom.
Das in Verfahrensschritt a) durchgeführte Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, kann insbesondere chemische Gasphasenabscheidung sein. The coating process carried out in process step a), which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, can in particular be chemical gas phase deposition.
Im Rahmen einer Ausführungsform erfolgt daher das Beschichten in Verfahrensschritt a) mittels chemischer Gasphasenabscheidung, insbesondere aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybridschicht, umfasst. Beispielsweise kann in Verfahrensschritt a) ein beziehungsweise das Bauteil mit einer beziehungsweise der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht mittels chemischer Gasphasenabscheidung aus einer mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfassenden Gasphase beschichtet werden. Die chemische Gasphasenabscheidung kann insbesondere bei Atmosphärendruck durchgeführt werden. In the context of one embodiment, the coating in process step a) therefore takes place by means of chemical vapor deposition, in particular from a gas phase, which comprises at least one organosilicon compound as a precursor, in particular for forming the hybrid layer. For example, in method step a), a component or the component can be coated with a partially inorganic and partially organic hybrid layer by means of chemical vapor deposition from a gas phase comprising at least one organosilicon compound as a precursor. The chemical vapor deposition can in particular be carried out at atmospheric pressure.
Durch chemische Gasphasenabscheidung aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfasst, kann vorteilhafterweise auf einfache Weise eine, insbesondere Silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht, insbesondere welche sowohl besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch besonders hydrolysebeständig sein kann und beispielsweise Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliziumdioxid, zum Beispiel organisch-anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid, umfassen und/oder darauf basieren und/oder daraus ausgebildet sein kann, ausgebildet werden. Zudem können mittels chemischer Gasphasenabscheidung, bei der die Aktivierung der Reaktion ohne Plasma erfolgt, vorteilhafterweise gleichmäßigere Schichten als durch Plasma-Verfahren erzielt werden, bei welchen aufgrund von Effekten des elektrischen Feldes nachteilhafte Überhöhungen der Schicht an Ecken und Kanten auftreten können. By chemical vapor deposition from a gas phase, which comprises at least one organosilicon compound as a precursor, an, in particular silicon and oxygen-containing, partly inorganic and partly organic hybrid layer, in particular which is particularly dense, for example waterproof and in particular also moisture-proof and possibly even can be gas-tight, as well as particularly hydrolysis-resistant and, for example, siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or areas made of amorphous silicon dioxide and / or can be based thereon and / or be formed therefrom. In addition, by means of chemical vapor deposition, in which the reaction is activated without plasma, more uniform layers can advantageously be achieved than by plasma methods, in which, due to the effects of the electric field, disadvantageous elevations of the layer can occur at corners and edges.
Beschichtungsverfahren, welche eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfassen, wie zum Beispiel eine chemische Gasphasenabscheidung aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfasst, ermöglichen es vorteilhafterweise zudem, insbesondere auch bei hohen Temperaturen, beispielsweise von um 300 °C, eine teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe, insbesondere unter Verwendung von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe als Präkursor, auszubilden und zwar derart, dass die mindestens eine funktionelle Gruppe auch nach Abschluss des Beschichtungsvorgangs noch an der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht erhalten bleiben kann. Coating methods which include a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, such as, for example, a chemical gas phase deposition from a gas phase, which includes at least one organosilicon compound as a precursor, also advantageously make it possible, in particular also at high temperatures, for example from to 300 ° C, a partially inorganic and partially organic hybrid layer with at least one functional group, in particular using at least one organosilicon compound with at least one functional group as a precursor, in such a way that the at least one functional Group can still be retained on the partially inorganic and partially organic hybrid layer even after the coating process has been completed.
Dies ist so bislang durch herkömmliche Beschichtungsverfahren nicht möglich gewesen. Up to now, this has not been possible using conventional coating processes.
Bei herkömmlichen Beschichtungsverfahren, in denen Schichten durch Aufbringen von Organosilanen aus Lösung ausgebildet und bei niedrigen Temperaturen getrocknet werden, werden, insbesondere lediglich, organische Schichten ausgebildet, welche zwar mit funktionellen Gruppen ausgestattet sein können und anfänglich gute Haftungseigenschaften aufweisen können, jedoch mangels eines anorganischen Anteils, zum Beispiel in Form von -Si-O-Si-Einheiten, beispielsweise in Form von Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphem Siliziumdioxid, und mangels einer ausreichenden Vernetzung in sich selbst und mit einer Metalloberfläche in der Regel eine geringe Hydrolysebeständigkeit aufweisen und keinen Korrosionsschutz bieten, weshalb hierbei üblicherweise die anfänglich guten Haftungseigenschaften unter Einwirkung von Feuchtigkeit verloren gehen. In conventional coating processes, in which layers are formed by applying organosilanes from solution and dried at low temperatures, in particular only organic layers are formed which may be equipped with functional groups and initially have good adhesion properties, but due to the lack of an inorganic component , for example in the form of -Si-O-Si units, for example in the form of siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, and in the absence of sufficient crosslinking in itself and with a metal surface usually one have low resistance to hydrolysis and offer no protection against corrosion, which is why the initially good adhesion properties are usually lost under the action of moisture.
Bei anderen herkömmlichen Beschichtungsverfahren, in denen Schichten durch Aufbringen von Organosiloxan-Lacken ausgebildet und an Luft eingebrannt werden, werden anorganische Schichten ausgebildet, welche zwar hydrolysebeständig sein und einen Korrosionsschutz bieten können, jedoch mangels eines organischen Anteils, insbesondere mangels funktioneller Gruppen, üblicherweise schlechte Haftungseigenschaften aufweisen und daher auch als Formtrennmittel in Werkzeugen zur Kunststoff-Formgebung eingesetzt werden. Beim Einbrennvorgang an Luft werden dabei funktionelle Gruppen oxidativ zerstört, weshalb derartig hergestellte Schichten nach dem Einbrennen keine funktionellen Gruppen mehr aufweisen. In other conventional coating processes, in which layers are formed by applying organosiloxane lacquers and baked in air, inorganic layers are formed which may be hydrolysis-resistant and offer corrosion protection, but usually poor adhesion properties due to the lack of an organic component, in particular a lack of functional groups have and are therefore also used as mold release agents in tools for plastic molding. During the baking process in air, functional groups are destroyed by oxidation, which is why layers produced in this way no longer have any functional groups after baking.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird daher in Verfahrensschritt a) eine teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgebildet. Beispielsweise kann in Verfahrensschritt a) ein beziehungsweise das Bauteil mit einer beziehungsweise der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, zum Beispiel mittels chemischer Gasphasenabscheidung aus einer mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfassenden Gasphase, beschichtet werden. In the context of a further embodiment, a partially inorganic and partially organic hybrid layer with at least one functional group is therefore formed in method step a). For example, in method step a), one or the component with one or the partially inorganic and partially organic hybrid layer can also be used at least one functional group by means of a coating process which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, for example by means of chemical vapor deposition from a gas phase comprising at least one organosilicon compound as a precursor.
Dabei kann das Beschichten in Verfahrensschritt a) insbesondere mit beziehungsweise aus einer Gasphase erfolgen, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybridschicht, umfasst. The coating in process step a) can be carried out in particular with or from a gas phase which comprises at least one organosilicon compound with at least one functional group as a precursor, in particular for forming the hybrid layer.
Dadurch, dass die in Verfahrensschritt a) ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgestattet ist, kann vorteilhafterweise ermöglicht werden, dass die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe eines Harzes der Harzformulierung reagieren und eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem, insbesondere aus der Harzformulierung ausgebildeten, duroplastischen Kunststoff ausbilden kann. Kovalente Bindungen können im Vergleich zu rein adhäsiven Kräften (Physisorption) um mindestens einen Faktor 10 stärker sein. So kann eine besonders starke und insbesondere hydrolysebeständige Anbindung des duroplastischen Kunststoffs an die Hybridschicht erzielt werden, insbesondere welche deutlich stärker als eine rein physikalische Adhäsion sein kann. Somit kann ein besonders langlebiger, starker und dichter Verbund zwischen dem Bauteil, der Hybridschicht und dem duroplastischen Kunststoff erzielt werden. Because the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in process step a) is equipped with at least one functional group, it can advantageously be made possible that the at least one functional group of the hybrid layer react with at least one functional group of a resin of the resin formulation and a covalent bond can form between the hybrid layer and the thermoset plastic, in particular formed from the resin formulation. Compared to purely adhesive forces (physisorption), covalent bonds can be stronger by at least a factor of 10. In this way, a particularly strong and, in particular, hydrolysis-resistant connection of the thermosetting plastic to the hybrid layer can be achieved, in particular which can be significantly stronger than a purely physical adhesion. A particularly long-lasting, strong and dense bond between the component, the hybrid layer and the thermosetting plastic can thus be achieved.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst daher die Harzformulierung in Verfahrensschritt b) ein Harz mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer, insbesondere kovalent angebundenen, funktionellen Gruppe. Dabei kann insbesondere durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des Harzes eine kovalente Bindung, insbesondere zwischen der Hybridschicht und dem, insbesondere aus dem Harz ausgebildeten, duroplastischen Kunststoff, ausgebildet werden. In the context of a further embodiment, the resin formulation in process step b) therefore comprises a resin with at least one repeating unit with at least one, in particular covalently attached, functional group. In particular, a reaction of the at least one functional group of the hybrid layer with the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin can form a covalent bond, in particular between the hybrid layer and the thermosetting plastic, in particular formed from the resin.
Im Rahmen einer Ausführungsform erfolgt das Beschichten in Verfahrensschritt a) bei einer Temperatur in einem Bereich von ≥ 200 °C bis ≤ 400 °C. Beispielsweise kann das Beschichten in Verfahrensschritt a) bei einer Temperatur in einem Bereich von ≥ 250 °C bis ≤ 350 °C erfolgen. Dies hat sich für die Ausbildung einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht, insbesondere mit mindestens einer funktionellen Gruppe, als besonders vorteilhaft erwiesen. Derartige Beschichtungstemperaturen können im Vergleich zu den Beschichtungstemperaturen von anderen Beschichtungsverfahren, beispielsweise zur Ausbildung von Siliciumdioxid- Schichten, vergleichsweise niedrig sein. Vorteilhafterweise können derartige Beschichtungstemperaturen niedrig genug sein, um beispielsweise eine Beschichtung von bereits mit Elektronik bestückten Leiterplatten zu ermöglichen. In Verfahrensschritt a) kann eine derartige Beschichtungstemperatur beispielsweise durch ein so genanntes Semi-Hot-Wire-Verfahren oder durch ein so genanntes Hot-Wall-Verfahren realisiert werden. In one embodiment, the coating in process step a) takes place at a temperature in a range from 200 ° C to 400 ° C. For example, the coating in process step a) can take place at a temperature in a range from 250 ° C to 350 ° C. This has proven to be particularly advantageous for the formation of a partially inorganic and partially organic hybrid layer, in particular with at least one functional group. Such coating temperatures can be comparatively low compared to the coating temperatures of other coating processes, for example for the formation of silicon dioxide layers. Such coating temperatures can advantageously be low enough to enable, for example, a coating of circuit boards already equipped with electronics. In method step a), such a coating temperature can be achieved, for example, by a so-called semi-hot wire method or by a so-called hot wall method.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die Gasphase in Verfahrensschritt a) eine reduzierende oder inerte Gasphase. Insbesondere kann die Gasphase in Verfahrensschritt a) eine reduzierende Gasphase sein. Beispielsweise kann die Gasphase in Verfahrensschritt a) Wasserstoff, zum Beispiel Formiergas, beispielsweise Stickstoff und/oder Argon und Wasserstoff, umfassen. So kann vorteilhafterweise die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht beziehungsweise der mindestens einen Organosiliciumverbindung vor einer Oxidation geschützt werden. In a further embodiment, the gas phase in process step a) is a reducing or inert gas phase. In particular, can the gas phase in process step a) be a reducing gas phase. For example, the gas phase in method step a) can comprise hydrogen, for example forming gas, for example nitrogen and / or argon and hydrogen. In this way, the at least one functional group of the hybrid layer or the at least one organosilicon compound can advantageously be protected from oxidation.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die Gasphase in Verfahrensschritt a) mindestens eine Säure, insbesondere mindestens eine Brønsted-Säure, beispielsweise mindestens eine Carbonsäure, zum Beispiel Essigsäure, und/oder Wasser. Durch die mindestens eine Säure, insbesondere Brønsted-Säure, beispielsweise Carbonsäure, können vorteilhafterweise chemische Reaktion der mindestens einen Organosiliciumverbindung in der Gasphase während des Beschichtungsverfahrens, beispielsweise bei der chemischen Gasphasenabscheidung, katalysiert und/oder beschleunigt werden. Beispielsweise können durch die mindestens eine Säure, insbesondere Brønsted-Säure, beispielsweise Carbonsäure, und/oder durch das Wasser Im Rahmen einer Ausführungsform erfolgt das Beschichten in Verfahrensschritt a) bei einer Temperatur in einem Bereich von In a further embodiment, the gas phase in process step a) comprises at least one acid, in particular at least one Brønsted acid, for example at least one carboxylic acid, for example acetic acid, and / or water. The at least one acid, in particular Brønsted acid, for example carboxylic acid, can advantageously catalyze and / or accelerate chemical reactions of the at least one organosilicon compound in the gas phase during the coating process, for example during chemical vapor deposition. For example, through the at least one acid, in particular Brønsted acid, for example carboxylic acid, and / or through the water In one embodiment, the coating in process step a) takes place at a temperature in the range of
vorteilhafterweise Silicium-Sauerstoff-Kohlenstoff-Bindungen (Si-O-C) von Organosiliciumverbindungen in der Gasphase während des Beschichtungsverfahrens, beispielsweise bei der chemischen Gasphasenabscheidung, teilweise zu Silanoien (Si-O-H) hydrolisiert werden, welche wiederum teilweise an der Oberfläche des Bauteils anbinden können und teilweise unter Wasserabspaltung, beispielsweise zu Siloxanen (-Si-O-Si-) und/oder Strukturen aus Siliciumdioxid, insbesondere amorphem Siliciumdioxid, kondensieren können. In der sich dabei ausbildenden teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht kann dabei Sauerstoff teilweise von dem in der Gasphase enthaltenen Wasser stammen. Durch das Wasser kann zudem vorteilhafterweise die Dissoziation und damit die katalytischen Eigenschaften der mindestens einen Säure, insbesondere Brønsted-Säure, beispielsweise Carbonsäure, verstärkt werden. advantageously silicon-oxygen-carbon bonds (Si-OC) of organosilicon compounds in the gas phase during the coating process, for example in chemical vapor deposition, are partially hydrolyzed to silanols (Si-OH), which in turn can partially bond to the surface of the component and can partially condense with elimination of water, for example to form siloxanes (-Si-O-Si-) and / or structures made of silicon dioxide, in particular amorphous silicon dioxide. In the partially inorganic and partially organic hybrid layer that is formed in the process, oxygen can partially originate from the water contained in the gas phase. The water can also advantageously increase the dissociation and thus the catalytic properties of the at least one acid, in particular Brønsted acid, for example carboxylic acid.
Insbesondere kann daher die Gasphase in Verfahrensschritt a) mindestens eine Säure, insbesondere mindestens eine Brønsted-Säure, beispielsweise mindestens eine Carbonsäure, zum Beispiel Essigsäure, und Wasser umfassen. So kann vorteilhafterweise eine, insbesondere rasche, Ausbildung der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht erzielt werden. Dabei kann die Gegenwart von mindestens einer Säure und Wasser insbesondere die Bildung des anorganischen Anteils, zum Beispiel in Form von -Si-O-Si-Einheiten, beispielsweise in Form von Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphem Siliziumdioxid, der Hybridschicht unterstützen. Dies hat sich insbesondere auch zum Beschichten von Bauteilen mit unebenen Oberflächen, beispielsweise mit komplexen Strukturen und/oder mit komplexen Geometrien, insbesondere von Bauteile mit unebenen, insbesondere komplex-strukturierten und/oder geometrisch-komplexen, metallischen Oberflächen, als besonders vorteilhaft erwiesen. In particular, the gas phase in process step a) can therefore comprise at least one acid, in particular at least one Brønsted acid, for example at least one carboxylic acid, for example acetic acid, and water. In this way, advantageously, in particular rapid, formation of the partially inorganic and partially organic hybrid layer can be achieved. The presence of at least one acid and water can in particular cause the formation of the inorganic component, for example in the form of -Si-O-Si units, for example in the form of siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, support the hybrid layer. This has proven particularly advantageous for coating components with uneven surfaces, for example with complex structures and / or with complex geometries, in particular components with uneven, in particular complex-structured and / or geometrically complex, metallic surfaces.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung 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 Harzes vorteilhaft sein. In a further embodiment, the at least one functional group of the hybrid layer and / or the at least one organosilicon compound comprises or is an unsaturated, functional group, in particular with at least one free-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 (-OC≡N) and / or an isocyanate group (-N = C = O) and / or a thiocyanate group (-SC≡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 resin.
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 a group in which a nitrogen atom is bonded to a carbon atom and the carbon atom is in turn bonded to at least one sulfur atom. The carbon atom is in particular still bound to an oxygen atom (-N-CS-O-) or to a further sulfur atom (-N-CS-S-).
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung 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 des Harzes besonders vorteilhaft sein. In the context of a special configuration of this embodiment, the at least one functional group of the hybrid layer and / or the at least one organosilicon compound comprises or is a methacrylate group and / or an acrylate group and / or a vinyl group, for example in the form of an, in particular simple, group 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 amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thion urethane group and / or a thiol urethane 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. These functional groups can be particularly advantageous for forming a covalent bond with a functional group of the resin.
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 Substituenten, insbesondere Wasserstoff, stehen können. 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 und R* jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen Substituenten, insbesondere Wasserstoff, stehen können. An ethenylene group can be understood to mean, in particular, a bridging, substituted or unsubstituted ethene group. For example, an ethenylene group can be based on the general chemical formula: -CR = CR * -, where R and R * can each independently represent hydrogen or a substituent, in particular hydrogen. A thion urethane group can in particular be understood 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 thion urethane group can be based on the general chemical formula: -NR-CS-OR *, where R and R * can each independently represent hydrogen or a substituent, in particular hydrogen.
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 und R* jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen Substituenten stehen können. A thiolurethane group can in particular be understood to mean 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 and R * can each independently represent hydrogen or a substituent.
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 und R* jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen Substituenten, insbesondere Wasserstoff, stehen können. A dithiourethane group can in particular be understood as meaning a thiocarbamate group in which the carbon atom is bonded to a sulfur atom via a double bond and to a further 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 and R * can each independently represent hydrogen or a substituent, in particular hydrogen.
Die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht kann beispielsweise die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung umfassen und gegebenenfalls dieser entsprechen und/oder ein Zersetzungsprodukt der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung umfassen und gegebenenfalls diesem entsprechen. The at least one functional group of the hybrid layer can for example comprise the at least one functional group of the at least one organosilicon compound and optionally correspond to this and / or comprise a decomposition product of the at least one functional group of the at least one organosilicon compound and optionally correspond to this.
Zum Beispiel kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung, zum Beispiel 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 Thiocarbamat- Gruppe, zum Beispiel eine Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan- Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe, und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Cyanat-Gruppe und/oder eine Isocyanat-Gruppe und/oder eine Thiocyanat-Gruppe und/oder eine Isothiocyanat- Gruppe und/oder eine Nitril-Gruppe umfassen oder sein. For example, the at least one functional group of the at least one organosilicon compound can be 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 simple 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 amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thiocarbamate group, for example a thion urethane group and / or a thiol urethane group and / or a dithiourethane group, and / or a carboxylic acid group and / or an epoxy group and / or comprise or be a cyanate group and / or an isocyanate group and / or a thiocyanate group and / or an isothiocyanate group and / or a nitrile group.
Ungesättigte, funktionelle Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Methacrylat-Gruppen und/oder Acrylat-Gruppen und/oder Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen, und/oder Amino-Gruppen und/oder Hydroxy- Gruppen und/oder Thiol-Gruppen und/oder Thiocarbamat-Gruppen, zum Beispiel Thionurethan-Gruppen und/oder Thiolurethan-Gruppen und/oder Dithiourethan-Gruppen, und/oder Carbonsäure-Gruppen und/oder Epoxid- Gruppen von Organosiliciumverbindungen können vorteilhafterweise als solche vergleichsweise stabil sein und beim Beschichten in Verfahrensschritt a) als solche zumindest im Wesentlichen erhalten bleiben. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer derartigen funktionellen Gruppe auch die Hybridschicht mindestens eine dementsprechende funktionelle Gruppe umfassen. Unsaturated functional groups, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example methacrylate groups and / or acrylate groups and / or vinyl groups and / or allyl groups and / or ethenylene groups, and / or Amino groups and / or hydroxyl groups and / or thiol groups and / or thiocarbamate groups, for example thion urethane groups and / or thiol urethane groups and / or dithiourethane groups, and / or carboxylic acid groups and / or epoxide Groups of organosilicon compounds can advantageously be comparatively stable as such and at least essentially remain as such during the coating in process step a). Thus, when using at least one organosilicon compound with at least one such functional group, the hybrid layer can also comprise at least one corresponding functional group.
Cyanat-Gruppen (-O-C≡N) von Organosiliciumverbindungen können sich beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Hydroxy- Gruppen zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Cyanat-Gruppe die Hybridschicht mindestens eine Hydroxy-Gruppe umfassen. Cyanate groups (-O-C≡N) of organosilicon compounds can decompose, for example, to hydroxyl groups during coating in process step a). Thus, when using at least one organosilicon compound with at least one cyanate group, the hybrid layer can comprise at least one hydroxyl group.
Isocyanat-Gruppen (-N=C=O) von Organosiliciumverbindungen können beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Carbamidsäuren (-NH- COOH) hydrolisieren, welche sich dann zu Amino-Gruppen zersetzen können. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Isocyanat-Gruppe die Hybridschicht mindestens eine Amino- Gruppe umfassen. Isocyanate groups (-N = C = O) of organosilicon compounds can hydrolyze during coating in process step a), for example, to carbamic acids (-NH- COOH), which can then decompose to form amino groups. Thus, when using at least one organosilicon compound with at least one isocyanate group, the hybrid layer comprise at least one amino group.
Thiocyanat-Gruppen (-S-C N) von Organosiliciumverbindungen können sich beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Thiol-Gruppen zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Thiocyanat-Gruppe die Hybridschicht mindestens eine Thiol- Gruppe umfassen. Thiocyanate groups (-S-C N) of organosilicon compounds can decompose, for example, to thiol groups during coating in process step a). Thus, when using at least one organosilicon compound with at least one thiocyanate group, the hybrid layer can comprise at least one thiol group.
Isothiocyanat-Gruppen (-N=C=S) von Organosiliciumverbindungen können sich beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Thiocarbamat- Gruppen, zum Beispiel Thionurethan-Gruppen und/oder Thiolurethan-Gruppen, zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einerIsothiocyanate groups (-N = C = S) of organosilicon compounds can decompose during coating in process step a), for example, to thiocarbamate groups, for example thion urethane groups and / or thiol urethane groups. Thus, when using at least one
Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Isothiocyanat-Gruppe die Hybridschicht mindestens eine Thiocarbamat-Gruppe, zum Beispiel Thionurethan- Gruppe und/oder Thiolurethan-Gruppe, umfassen. Organosilicon compound with at least one isothiocyanate group, the hybrid layer comprise at least one thiocarbamate group, for example thion urethane group and / or thiol urethane group.
Nitril-Gruppen (-C N) von Organosiliciumverbindungen können sich beimNitrile groups (-C N) of organosilicon compounds can differ
Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Carbonsäure-Gruppen zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einerCoating in process step a) decompose, for example, into carboxylic acid groups. Thus, when using at least one
Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Nitril-Gruppe die Hybridschicht mindestens eine Carbonsäure-Gruppe umfassen. Organosilicon compound with at least one nitrile group, the hybrid layer comprise at least one carboxylic acid group.
Die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht kann daher zum Beispiel eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel 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 Thiocarbamat- Gruppe, zum Beispiel eine Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan- Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe, und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe umfassen oder sein. Ungesättigte, funktionelle Gruppen an der Hybridschicht können vorteilhafterweise mit ungesättigten, funktionellen Gruppen an dem Harz eine, insbesondere radikalische, Reaktion, beispielsweise Additionsreaktion, eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus dem Harz ausgebildeten duroplastischen Kunststoff ausbilden. The at least one functional group of the hybrid layer can therefore, for example, be 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 an, in particular simple 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 amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thiocarbamate group, for example a thion urethane group and / or a thiol urethane group and / or a dithiourethane group, and / or a carboxylic acid group and / or comprise or be an epoxy group. Unsaturated, functional groups on the hybrid layer can advantageously enter into an, in particular radical, reaction, for example an addition reaction, with unsaturated, functional groups on the resin, and in this way form a covalent bond between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
Amino-Gruppen und/oder Hydroxy- Gruppen und/oder Thiol-Gruppen und/oder Carbonsäure-Gruppen und/oder Epoxid-Gruppen an der Hybridschicht können vorteilhafterweise mit Epoxid-Gruppen an dem Harz eine Additionsreaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus dem Harz ausgebildeten duroplastischen Kunststoff ausbilden. Amino groups and / or hydroxyl groups and / or thiol groups and / or carboxylic acid groups and / or epoxy groups on the hybrid layer can advantageously enter into an addition reaction with epoxy groups on the resin and in this way form a covalent bond between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
Hydroxy- Gruppe an der Hybridschicht oder an dem Harz können zudem vorteilhafterweise mit Carbonsäure-Gruppen oder Amino-Gruppen und Hydroxy- Gruppen und/oder Thiol-Gruppen an dem Harz beziehungsweise an der Hybridschicht eine Veresterungsreaktion beziehungsweise eine Kondensationsreaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus dem Harz ausgebildeten duroplastischen Kunststoff ausbilden. Hydroxy groups on the hybrid layer or on the resin can also advantageously enter into an esterification reaction or a condensation reaction with carboxylic acid groups or amino groups and hydroxyl groups and / or thiol groups on the resin or on the hybrid layer, and in this way a covalent reaction Form a bond between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
Thiocarbamat-Gruppen, zum Beispiel Thionurethan-Gruppen und/oder Thiolurethan-Gruppen und/oder Dithiourethan-Gruppen, an der Hybridschicht können vorteilhafterweise mit Amin-Gruppen des Harzes eine Reaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus dem Harz ausgebildeten duroplastischen Kunststoff ausbilden. Thiocarbamate groups, for example thion urethane groups and / or thiol urethane groups and / or dithiourethane groups, on the hybrid layer can advantageously enter into a reaction with amine groups of the resin and in this way a covalent bond between the hybrid layer and the one from the Form resin-formed thermosetting plastic.
Amino-Gruppen können zudem vorteilhafterweise die Reaktion in der Gasphase beschleunigen und eine höhere Schichtbildungsrate ermöglichen. So kann vorteilhafterweise die Reaktionszeit verkürzt oder es können bei einer unverkürzten Reaktionszeit größere Schichtdicken als in Abwesenheit von Amino-Gruppen erzielt werden. Zudem können in die Hybridschicht eingebaute Amino-Gruppen die Elastizität der Hybridschicht und dadurch deren mechanische Belastbarkeit erhöhen. Thiol-Gruppen können zudem mit bestimmten Metallen, wie Kupfer und/oder Silber, stabile Metall-Schwefel-Bindungen ausbilden. Dadurch kann die Haftung der Hybridschicht auf einer metallischen Oberfläche, beispielsweise aus Kupfer und/oder Silber, des Bauteils vorteilhafterweise erhöht werden. Zudem können Thiol-Gruppen vorteilhafterweise nachträglich synthetisch modifiziert und auf diese Weise die Eigenschaften der Hybridschicht modifiziert werden. Amino groups can also advantageously accelerate the reaction in the gas phase and enable a higher rate of layer formation. Thus, the reaction time can advantageously be shortened or, with an undiminished reaction time, greater layer thicknesses can be achieved than in the absence of amino groups. In addition, amino groups built into the hybrid layer can increase the elasticity of the hybrid layer and thus its mechanical strength. Thiol groups can also form stable metal-sulfur bonds with certain metals such as copper and / or silver. As a result, the adhesion of the hybrid layer to a metallic surface, for example made of copper and / or silver, of the component can advantageously be increased. In addition, thiol groups can advantageously be synthetically modified afterwards and in this way the properties of the hybrid layer can be modified.
Carbonsäure-Gruppen können zudem vorteilhafterweise die Korrosionsbeständigkeit von Metallen verbessern. Carboxylic acid groups can also advantageously improve the corrosion resistance of metals.
Thiocarbamat-Gruppen können zudem ebenfalls mit bestimmten Metallen, wie Kupfer und/oder Silber, stabile Metall-Schwefel-Bindungen ausbilden. Dadurch kann die Haftung der Hybridschicht auf einer metallischen Oberfläche, beispielsweise aus Kupfer und/oder Silber, des Bauteils vorteilhafterweise erhöht werden. Darüber hinaus kann durch Thiocarbamat-Gruppen vorteilhafterweise eine bessere Vernetzung innerhalb der Hybridschicht erzielt werden. Zudem können Thiocarbamat-Gruppen vorteilhafterweise nachträglich synthetisch modifiziert und auf diese Weise die Eigenschaften der Hybridschicht modifiziert werden. Thiocarbamate groups can also form stable metal-sulfur bonds with certain metals, such as copper and / or silver. As a result, the adhesion of the hybrid layer to a metallic surface, for example made of copper and / or silver, of the component can advantageously be increased. In addition, thiocarbamate groups can advantageously achieve better crosslinking within the hybrid layer. In addition, thiocarbamate groups can advantageously be synthetically modified afterwards and in this way the properties of the hybrid layer can be modified.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die mindestens eine Organosiliciumverbindung ein Organosilan. Insbesondere kann die mindestens eine Organosiliciumverbindung ein Organosilan sein. In a further embodiment, the at least one organosilicon compound comprises an organosilane. In particular, the at least one organosilicon compound can be an organosilane.
Unter einem Organosilan kann insbesondere eine Verbindung verstanden werden, welche mindestens eine, insbesondere direkte, Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si- C) umfasst. An organosilane can be understood in particular as a compound which comprises at least one, in particular direct, silicon-carbon bond (Si-C).
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si-C) an Silicium angebunden. So kann vorteilhafterweise eine hydrolysebeständige Anbindung der mindestens einen funktionellen Gruppe an das Silicium und damit an die Hybridschicht realisiert werden. Dadurch kann wiederum vorteilhafterweise eine hydrolysebeständige Anbindung des duroplastischen Kunststoffs an die Hybridschicht realisiert werden. Die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe kann dabei insbesondere ein Organosilan sein. In the context of a further embodiment, the at least one functional group of the hybrid layer and / or of the at least one organosilicon compound is bonded to silicon via a silicon-carbon bond (Si-C). In this way, a hydrolysis-resistant connection of the at least one functional group to the silicon and thus to the hybrid layer can advantageously be realized. This in turn can advantageously a hydrolysis-resistant connection of the thermosetting plastic to the hybrid layer can be realized. The at least one organosilicon compound with the at least one functional group can in particular be an organosilane.
Zusätzlich zu der mindestens einen funktionellen Gruppe, insbesondere welche über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si-C) an Silicium angebunden ist, können Alkoxygruppen, beispielsweise Methoxy-Gruppen und/oder Ethoxy-Gruppen und/oder Propoxy-Gruppen und/oder Butoxy-Gruppen, an das Silicium der mindestens einen Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe angebunden sein. In addition to the at least one functional group, in particular which is bonded to silicon via a silicon-carbon bond (Si-C), alkoxy groups, for example methoxy groups and / or ethoxy groups and / or propoxy groups and / or butoxy -Groups to be bonded to the silicon of the at least one organosilicon compound with the at least one functional group.
Die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe kann zum Beispiel mindestens ein Vinylsilan, wieThe at least one organosilicon compound with the at least one functional group can, for example, at least one vinylsilane, such as
Triethoxyvinylsilan und/oder Trimethoxyvinylsilan und/oder Tris(2- methoxyethoxy)vinylsilan, und/oder mindestens ein Allylsilan, wie Allyltrimethoxysilan, und/oder mindestens einen Methacrylsäure- oder Acrylsäureestersilan, beispielsweise mindestens ein Methacrylsäure- oder Acrylsäurealkylestersilan, wie Methacrylsäure-3-trimethoxysilylpropylester und/oder (3-Acryloxypropyl)trimethoxysilan, und/oder mindestens ein Aminosilan, beispielsweise mindestens ein Aminoalkylsilan, wie (3-Triethoxyvinylsilane and / or trimethoxyvinylsilane and / or tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane, and / or at least one allylsilane, such as allyltrimethoxysilane, and / or at least one methacrylic acid or acrylic acid ester silane, for example at least one methacrylic acid or acrylic acid alkyl ester silane, such as methacrylic acid trimethoxy silane, such as methacrylic acid-3propethoxy silane-3propethoxy-silane and / or (3-acryloxypropyl) trimethoxysilane, and / or at least one aminosilane, for example at least one aminoalkylsilane, such as (3-
Aminopropyl)trimethoxysilan und/oder Bis(3-triethoxysilylpropyl)amin und/oder N- [3-(Trimethoxysilyl)propyl]butylamin und/oder Tris(dimethylamino)silan und/oder N-[3-(Dimethoxymethylsilyl)propyl]ethylendiamin, und/oder mindestens ein Mercaptosilan, beispielsweise mindestens ein Mercaptoalkylsilan, wie 3- Mercaptopropyltrimethoxysilan, und/oder mindestens ein Glycidoxysilan, beispielsweise mindestens ein Glycidoxyalkylsilan, wie (3- Glycidoxypropyl)trimethoxysilan, und/oder mindestens ein Isocyanatosilan, beispielsweise mindestens ein Isocyanatoalkylsilan, wie 3-Aminopropyl) trimethoxysilane and / or bis (3-triethoxysilylpropyl) amine and / or N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] butylamine and / or tris (dimethylamino) silane and / or N- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] ethylenediamine, and / or at least one mercaptosilane, for example at least one mercaptoalkylsilane, such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and / or at least one glycidoxysilane, for example at least one glycidoxyalkylsilane, such as (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane, and / or at least one isocyanatosilane, for example at least one isocyanatoalkylsilane 3-
Isocyanatopropyltrimethoxysilan, und/oder mindestens ein Thiocyanatosilan, beispielsweise mindestens ein Thiocyanatoalkylsilan, wie 3-Isocyanatopropyltrimethoxysilane, and / or at least one thiocyanatosilane, for example at least one thiocyanatoalkylsilane, such as 3-
Thiocyanatopropyltriethoxysilan, und/oder mindestens ein Cyanosilan, beispielsweise mindestens ein Cyanoalkylsilan, wie (3-Thiocyanatopropyltriethoxysilane, and / or at least one cyanosilane, for example at least one cyanoalkylsilane, such as (3-
Cyanopropyl)dimethylchlorosilan, umfassen oder sein. Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe Triethoxyvinylsilan und/oder Trimethoxyvinylsilan und/oder Allyltrimethoxysilan und/oder Tris(2-methoxyethoxy)vinylsilan und/oder Methacrylsäure-3-trimethoxysilylpropylester und/oder (3-Acryloxypropyl)tri- methoxysilan. Insbesondere kann die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe Triethoxyvinylsilan und/oder Trimethoxyvinylsilan und/oder Allyltrimethoxysilan und/oder Tris(2- methoxyethoxy)vinylsilan umfassen oder sein. Cyanopropyl) dimethylchlorosilane. In the context of a special configuration of this embodiment, the at least one organosilicon compound with the at least one functional group comprises or is triethoxyvinylsilane and / or trimethoxyvinylsilane and / or allyltrimethoxysilane and / or tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane and / or 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate and / or (3-acryloxypropyl) trimethoxysilane. In particular, the at least one organosilicon compound with the at least one functional group can comprise or be triethoxyvinylsilane and / or trimethoxyvinylsilane and / or allyltrimethoxysilane and / or tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybridschicht. So können die Eigenschaften der Hybridschicht vorteilhafterweise gezielt eingestellt werden. In a further embodiment, the gas phase in method step a) furthermore comprises at least one further organosilicon compound as a precursor, in particular for forming the hybrid layer. In this way, the properties of the hybrid layer can advantageously be set in a targeted manner.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit mindestens einer weiteren funktionellen Gruppe als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybridschicht. Dabei kann die mindestens eine weitere funktionelle Gruppe beispielsweise die Eigenschaften der Hybridschicht modifizieren und/oder den Beschichtungsprozess verbessern, beispielsweise beschleunigen, und/oder mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung und/oder mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des Harz unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbar sein beziehungsweise reagieren. In the context of one configuration of this embodiment, the gas phase in method step a) furthermore comprises at least one further organosilicon compound with at least one further functional group as a precursor, in particular for forming the hybrid layer. The at least one further functional group can, for example, modify the properties of the hybrid layer and / or improve the coating process, for example accelerate it, and / or with the at least one functional group of the at least one organosilicon compound and / or with the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin can be or react with the formation of a covalent bond.
Durch eine Ausbildung einer kovalenten Bindung zwischen der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung kann vorteilhafterweise die Stabilität und/oder Dichtigkeit und/oder Hydrolysebeständigkeit der Hybridschicht weiter verbessert werden. Durch eine Ausbildung einer kovalenten Bindung zwischen der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des Harz kann vorteilhafterweise die Anbindung des duroplastischen Kunststoffs an die Hybridschicht und/oder die Hydrolysebeständigkeit dieser Anbindung weiter verbessert werden. By forming a covalent bond between the at least one further functional group of the at least one further organosilicon compound and the at least one functional group of the at least one organosilicon compound, the stability and / or impermeability and / or hydrolysis resistance of the hybrid layer can advantageously be further improved. By forming a covalent bond between the at least one further functional group of the at least one further organosilicon compound and the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin, the connection of the thermosetting plastic to the hybrid layer and / or the hydrolysis resistance of this connection can advantageously be further improved .
Die mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe kann insbesondere ebenfalls ein Organosilan sein. Die mindestens eine weitere funktionelle Gruppe kann dabei insbesondere über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si-C) an Silicium angebunden sein. The at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group can in particular also be an organosilane. The at least one further functional group can in particular be attached to silicon via a silicon-carbon bond (Si-C).
Die mindestens eine weitere funktionelle Gruppe kann dabei beispielsweise insbesondere eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung, zum Beispiel 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 Thiocarbamat-Gruppe, zum Beispiel eine Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan-Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe, und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Cyanat- Gruppe und/oder eine Isocyanat-Gruppe und/oder eine Thiocyanat-Gruppe und/oder eine Isothiocyanat-Gruppe und/oder eine Nitril-Gruppe umfassen oder sein. The at least one further functional group can, for example, in particular be 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 an, in particular simple 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 amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thiocarbamate group, for example a thion urethane group and / or a thiol urethane 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 include or be.
Die mindestens eine weitere funktionelle Gruppe der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung kann dabei insbesondere zu der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Organosiliciumverbindung unterschiedlich sein. The at least one further functional group of the at least one further organosilicon compound can in particular differ from the at least one functional group of the at least one organosilicon compound.
Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe, insbesondere eine Methacrylat-Gruppe, als funktionelle Gruppe. Die mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe umfasst dabei eine Amino-Gruppe und/oder eine Isocyanat- Gruppe, beispielsweise eine Amino-Gruppe, als weitere funktionelle Gruppe. Die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe und die mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe können dabei insbesondere in Form eines Organosilans ausgebildet sein. Dies hat sich sowohl im Hinblick auf die langfristige Dichtigkeit und Stabilität der Hybridschicht als auch auf die langfristigen Haftungseigenschaften der Hybridschicht als besonders vorteilhaft erwiesen. In the context of a special configuration of this embodiment, the at least one organosilicon compound comprises the at least one functional group a methacrylate group and / or an acrylate group, in particular a methacrylate group, as a functional group. The at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group comprises an amino group and / or an isocyanate group, for example an amino group, as a further functional group. The at least one organosilicon compound with the at least one functional group and the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group can in particular be in the form of an organosilane. This has proven to be particularly advantageous both with regard to the long-term impermeability and stability of the hybrid layer and also with regard to the long-term adhesion properties of the hybrid layer.
Zum Beispiel kann dabei die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe Methacrylsäure-3- trimethoxysilylpropylester und/oder (3-Acryloxypropyl)trimethoxysilan und die mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe (3-Aminopropyl)trimethoxysilan und/oder Bis(3- triethoxysilylpropyl)amin und/oder N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]butylamin und/oder Tris(dimethylamino)silan und/oder N-[3- (Dimethoxymethylsilyl)propyl]ethylendiamin umfassen oder sein. For example, the at least one organosilicon compound with the at least one functional group 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate and / or (3-acryloxypropyl) trimethoxysilane and the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group (3-aminopropyl) trimethoxysilane and / or Bis (3-triethoxysilylpropyl) amine and / or N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] butylamine and / or tris (dimethylamino) silane and / or N- [3- (dimethoxymethylsilyl) propyl] ethylenediamine.
Dabei kann die Hybridschicht insbesondere ein Reaktionsprodukt aus einer Additionsreaktion, insbesondere einer Michael-Addition, einer beziehungsweise der Amino-Gruppe an die Methacrylat-Gruppe und/oder Acrylat-Gruppe aufweisen. Zum Beispiel kann das Reaktionsprodukt eine 4-Aza-2- heptansäurepropylester-Gruppe sein: In this case, the hybrid layer can in particular have a reaction product from an addition reaction, in particular a Michael addition, of one or the amino group to the methacrylate group and / or acrylate group. For example, the reaction product can be a propyl 4-aza-2-heptanoate group:
Weiterhin kann die Gasphase in Verfahrensschritt a) beispielsweise noch mindestens eine unfunktionalisierte Organosiliciumverbindung, also eine Organosiliciumverbindung ohne eine funktionelle Gruppe, als Präkursor umfassen. Die mindestens eine unfunktionalisierte Organosiliciumverbindung kann dabei beispielsweise ein beispielsweise symmetrischer oder asymmetrischer, insbesondere symmetrischer, Kieselsäureester sein. Furthermore, the gas phase in process step a) can, for example, also contain at least one unfunctionalized organosilicon compound, that is to say one Organosilicon compound having no functional group as a precursor. The at least one unfunctionalized organosilicon compound can be, for example, a symmetrical or asymmetrical, in particular symmetrical, silicic acid ester.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin mindestens einen, beispielsweise symmetrischen oder asymmetrischen, insbesondere symmetrischen, Kieselsäureester. Durch die Verwendung des mindestens einen Kieselsäureesters kann vorteilhafterweise der Siliciumdioxid-Anteil der Hybridschicht erhöht werden. So können die Eigenschaften der Hybridschicht gezielt eingestellt werden. In a further, alternative or additional embodiment, the gas phase in process step a) furthermore comprises at least one, for example symmetrical or asymmetrical, in particular symmetrical, silicic acid ester. By using the at least one silicic acid ester, the silicon dioxide content of the hybrid layer can advantageously be increased. In this way, the properties of the hybrid layer can be set in a targeted manner.
Insbesondere kann die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin mindestens einen, beispielsweise symmetrischen oder asymmetrischen, insbesondere symmetrischen, ortho-Kieselsäureester umfassen. In particular, the gas phase in process step a) can furthermore comprise at least one, for example symmetrical or asymmetrical, in particular symmetrical, orthosilicic acid ester.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist der mindestens eine Kieselsäureester, insbesondere ortho-Kieselsäureester, mindestens einen Kieselsäureester, insbesondere ortho-Kieselsäureester, der allgemeinen chemischen Formel: In the context of one configuration of this embodiment, the at least one silicic acid ester, in particular orthosilicic acid ester, comprises or is at least one silicic acid ester, in particular orthosilicic acid ester, of the general chemical formula:
Dabei können R10, R11, R12 und R13 jeweils unabhängig voneinander für eine Alkyl-Gruppe, beispielsweise eine Methyl-Gruppe oder eine Ethyl-Gruppe oder eine Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine n-Propyl-Gruppe oder eine i-Propyl- Gruppe, oder eine Butyl-Gruppe, zum Beispiel eine n-Butyl-Gruppe oder eine i- Butyl-Gruppe oder eine t-Butyl-Gruppe, stehen. R10, R11, R12 and R13 can each independently represent an alkyl group, for example a methyl group or an ethyl group or a propyl group, for example an n-propyl group or an i-propyl group, or a butyl group, for example an n-butyl group or an i-butyl group or a t-butyl group.
Beispielsweise kann der mindestens eine Kieselsäureester, insbesondere ortho- Kieselsäureester, Tetraethylorthosilikat (TEOS) und/oder Tetrapropylyorthosilikat (TPOS) und/oder Tetramethylorthosilicat (TMOS) umfassen oder sein. Durch die Verwendung von Tetraethylorthosilikat (TEOS) und/oder Tetrapropylyorthosilikat (TPOS) kann vorteilhafterweise die Prozesssicherheit im Vergleich zu Tetramethylorthosilicat erhöht werden. For example, the at least one silicic acid ester, in particular ortho-silicic acid ester, may comprise or be tetraethylorthosilicate (TEOS) and / or tetrapropylyorthosilicate (TPOS) and / or tetramethylorthosilicate (TMOS). Through the The use of tetraethylorthosilicate (TEOS) and / or tetrapropylyorthosilicate (TPOS) can advantageously increase the process reliability compared to tetramethylorthosilicate.
Insbesondere kann der mindestens eine Kieselsäureester einen ortho- Kieselsäureester, insbesondere Tetramethylorthosilicat (TMOS) und/oder Tetraethylorthosilicat (TEOS), umfassen oder sein. In particular, the at least one silicic acid ester can comprise or be an ortho-silicic acid ester, in particular tetramethylorthosilicate (TMOS) and / or tetraethylorthosilicate (TEOS).
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin mindestens eine unfunktionalisierte Organosiliciumverbindung, insbesondere mindestens einen, beispielsweise symmetrischen oder asymmetrischen, insbesondere symmetrischen, Kieselsäureester. Insbesondere kann dabei während Verfahrensschritt a) in der Gasphase die Konzentration der mindestens einen Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe und/oder die Konzentration der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe erhöht und/oder die Konzentration der mindestens einen unfunktionalisierten Organosiliciumverbindung verringert werden. In a further embodiment, the gas phase in process step a) further comprises at least one unfunctionalized organosilicon compound, in particular at least one, for example symmetrical or asymmetrical, in particular symmetrical, silicic acid ester. In particular, the concentration of the at least one organosilicon compound with the at least one functional group and / or the concentration of the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group and / or the concentration of the at least one unfunctionalized organosilicon compound can be increased in the gas phase during process step a) be reduced.
Unfunktionalisierte Organosiliciumverbindung, wie Kieselsäureester, können vorteilhafterweise besonders gut an metallischen Oberflächen anbinden, wobei hierfür keine funktionellen Gruppen erforderlich sind. Dadurch, dass während Verfahrensschritt a) in der Gasphase die Konzentration der mindestens einen Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe und/oder die Konzentration der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe erhöht und/oder die Konzentration der mindestens einen unfunktionalisierten Organosiliciumverbindung verringert wird, wird beziehungsweise werden mit fortschreitender Beschichtungsdauer der oder die Präkursor/en mit der/den auf die Harzformulierung abgestimmte/n, funktionelle/n Gruppe/n der Gasphase zudosiert, so dass die funktionellen Gruppen vorwiegend an der Oberfläche der Beschichtung eingebaut werden, welche dann später in Kontakt mit der Harzformulierung tritt. So können die vorteilhaften Eigenschaften der Hybridschicht, insbesondere im Hinblick die Haftvermittlung sowie auch der Korrosionsschutz und/oder die Dichtigkeit, weiter verbessert werden. Unfunctionalized organosilicon compounds, such as silicic acid esters, can advantageously bond particularly well to metallic surfaces, with no functional groups being required for this. In that during method step a) the concentration of the at least one organosilicon compound with the at least one functional group and / or the concentration of the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group and / or the concentration of the at least one unfunctionalized organosilicon compound is increased in the gas phase is reduced, the precursor (s) with the functional group (s) matched to the resin formulation is or are metered into the gas phase as the coating time progresses, so that the functional groups are mainly incorporated on the surface of the coating, which then later comes into contact with the resin formulation. In this way, the advantageous properties of the hybrid layer, in particular with regard to the promotion of adhesion as well as the corrosion protection and / or the tightness can be further improved.
Insbesondere kann dabei die Konzentration der mindestens einen funktionellen Gruppe und/oder der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe und/oder von deren Zersetzungsprodukten vom Bauteil in Richtung auf die mit der Harzformulierung zu beschichtenden Oberfläche der Hybridschicht hin zunehmen. So können vorteilhafterweise teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschichten ausgebildet werden, bei denen der organische Anteil in Richtung vom Bauteil zum duroplastischer Kunststoff hin zunimmt. Ein solcher Gradient in der Zusammensetzung der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht kann aus der vorstehend beschriebenen Prozessführung in Verfahrensschritt a) mit zeitlich veränderten Konzentrationen der Präkursoren in der Gasphase resultieren. In particular, the concentration of the at least one functional group and / or the at least one further functional group and / or their decomposition products from the component can increase in the direction of the surface of the hybrid layer to be coated with the resin formulation. In this way, partially inorganic and partially organic hybrid layers can advantageously be formed, in which the organic content increases in the direction from the component to the thermoset plastic. Such a gradient in the composition of the partially inorganic and partially organic hybrid layer can result from the process control described above in method step a) with concentrations of the precursors in the gas phase that have changed over time.
Vor dem Beschichten in Verfahrensschritt a) kann das Bauteil, beispielsweise in einem Verfahrensschritt a0), gegebenenfalls gereinigt, beispielsweise entfettet und/oder gebeizt und/oder gewaschen, und/oder, beispielsweise in einer Formiergasatmosphäre, getrocknet und/oder wärmebehandelt werden. Before coating in process step a), the component can optionally be cleaned, for example degreased and / or pickled and / or washed, for example in a process step a0), and / or, for example in a forming gas atmosphere, dried and / or heat-treated.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz und/oder ein Epoxidharz. In a further embodiment, the resin formulation used in particular in process step b) comprises an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin.
Insbesondere kann dabei das mindestens eine Harz 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 dauerhaften Haftung, die dauerhafte Dichtigkeit und die dauerhafte Stabilität des Verbundes vorteilhaft sein. Epoxidharze zeichnen sich zudem durch eine geringe (Reaktions-)Schwindung beim Aushärten zu dem duroplastischen Kunststoff aus. In particular, the at least one resin 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 negligibly low swelling tendency, 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 hydrolysis resistance and / or media resistance. This can be advantageous in particular with regard to the permanent adhesion, the permanent tightness and the permanent stability of the composite. Epoxy resins are also characterized by a low (reaction) shrinkage during curing to form the thermoset plastic.
Insbesondere kann die Harzformulierung ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz umfassen. Beispielsweise kann dabei das Harz ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz umfassen oder sein. 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. 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 can comprise an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin. For example, the resin can comprise or be an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin. In comparison 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 can be significantly cheaper. 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, down to zero and even up 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 can comprise a vinyl ester resin. In particular, the resin can comprise or be a vinyl ester resin. Compared to polyester resins, vinyl ester resins can be more resistant to hydrolytic degradation.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des Harzes 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 Ethenylen-Gruppe, und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Hydroxy- Gruppe. In a further embodiment, the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin comprises or is an unsaturated functional group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a methacrylate group and / or an acrylate group and / or an ethenylene group, and / or an epoxy group and / or a hydroxyl group.
Im Fall eines Harzes mit einer Wiederholungseinheit mit einer ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht insbesondere 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 umfassen oder sein. In the case of a resin with a repeating unit with an unsaturated, functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, the at least one functional group of the hybrid layer can in particular be 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 an, in particular simple or sole, vinyl group and / or in the form of a bridging group attached vinyl group, for example allyl group, and / or an ethenylene group comprise or be.
Durch eine, insbesondere radikalische, Reaktion, beispielsweise Additionsreaktion, der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung, der Hybridschicht mit der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, des Harzes können Alkylen- Einheiten ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus dem Harz ausgebildeten duroplastischen Kunststoff ausgebildet werden kann. By means of an, in particular radical, reaction, for example addition reaction, of the at least one unsaturated, functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, of the hybrid layer with the at least one unsaturated, functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon Carbon double bond, of the resin, alkylene units can be formed, via which a covalent bond can advantageously be formed between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
Im Fall eines Harzes mit einer Wiederholungseinheit mit einer Epoxid-Gruppe kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht 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. In the case of a resin with a repeating unit with an epoxy group, the at least one functional group of the hybrid layer can in particular be an amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a carboxylic acid group and / or a Epoxy group include or be.
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. An epoxy group can react with an amino group, for example, to form a secondary or tertiary amine unit 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. 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 epoxy group can react with a hydroxyl group, for example, in particular via an addition reaction, to form an ether unit 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 ether group. An epoxide group can react with a thiol group, for example, in particular via an addition reaction, to form a thioether unit (RSR *) 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 epoxy group can react with a carboxylic acid group, for example, in particular via an addition reaction, to form a carboxylic acid ester unit 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 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 polymerisiseren. An epoxy group can, for example, react with an epoxy group to form an ether unit bridging via a covalent bond or polymerize to form a polyether.
Durch eine Reaktion, insbesondere Additionsreaktion, der mindestens einen Epoxid-Gruppe des Harzes mit der Amino-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Epoxid-Gruppe der Hybridschicht kann so vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus dem Harz ausgebildeten duroplastischen Kunststoff ausgebildet werden. By means of a reaction, in particular an addition reaction, of the at least one epoxy group of the resin with the amino group and / or hydroxyl group and / or thiol group and / or carboxylic acid group and / or epoxy group of the hybrid layer, a covalent bond can be formed between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
Im Fall eines Harzes mit einer Wiederholungseinheit mit einer Hydroxy-Gruppe kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht insbesondere eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Thiol- Gruppe umfassen oder sein. In the case of a resin having a repeating unit with a hydroxyl group, the at least one functional group of the hybrid layer can in particular comprise or be an epoxy group and / or a carboxylic acid group and / or a thiol group.
Durch eine Reaktion, insbesondere Additionsreaktion oder eine Veresterungsreaktion oder eine Kondensationsreaktion, der Hydroxygruppe des Harzes mit der Epoxid-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Thiol- Gruppe der Hybridschicht können Ether-Einheiten beziehungsweise Carbonsäureester-Einheiten ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus dem Harz ausgebildeten duroplastischen Kunststoff ausgebildet werden kann. By a reaction, in particular an addition reaction or an esterification reaction or a condensation reaction, the hydroxyl group of the resin with the epoxy group and / or carboxylic acid group and / or thiol group of the hybrid layer can ether units or Carboxylic acid ester units are formed, via which a covalent bond can advantageously be formed between the hybrid layer and the thermosetting plastic formed from the resin.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist das Harz mit der mindestens einen Wiederholungseinheit mit der mindestens einen funktionellen Gruppe ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz und/oder ein Epoxidharz. Diese Harze können vorteilhafterweise mindestens eine Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann. In the context of a further embodiment, the resin with the at least one repeating unit with the at least one functional group comprises or is an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin. These resins can advantageously have at least one repeating unit with at least one functional group which can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond.
Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist das Harz, insbesondere das Harz mit der mindestens einen Wiederholungseinheit mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein ungesättigtes Polyesterharz (UP- Harz). In the context of one configuration of this embodiment, the resin, in particular the resin with the at least one repeating unit with the at least one functional group, comprises or is an unsaturated polyester resin (UP resin).
Unter einem ungesättigten Polyesterharz kann insbesondere ein Harz, insbesondere Kunstharz beziehungsweise synthetisches Harz, verstanden werden, welches ein, insbesondere oligomeres oder polymeres, Kondensationsprodukt von mindestens einem Diol mit mindestens einer Dicarbonsäure mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung und/oder mit mindestens einem Dicarbonsäureanhydrid mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung umfasst. Derartige Kondensationsprodukte können auch als ungesättigte Polyester, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung, bezeichnet werden. An unsaturated polyester resin can in particular be understood as meaning a resin, in particular synthetic resin or synthetic resin, which is an, in particular oligomeric or polymeric, condensation product of at least one diol with at least one dicarboxylic acid with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond and / or with at least a dicarboxylic anhydride with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond. Such condensation products can also be referred to as unsaturated polyesters, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond.
Das Kondensationsprodukt beziehungsweise der ungesättigte Polyester kann insbesondere durch Kondensation, beispielsweise Polykondensation, von mindestens einem Diol, zum Beispiel 1,2-Propandiol und/oder Ethylenglycol und/oder Diethylenglycol und/oder 1,3-Butandiol und/oder 1,4-Butandiol, mit mindestens einer Dicarbonsäure mit mindestens einer radikalisch polymerisierbar Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Maleinsäure und/oder Tetrahydrophtalsäure und/oder Fumarsäure, und/oder mit mindestens einem Dicarbonsäureanhydrid mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Maleinsäureanhydrid und/oder Tetrahydrophthalsäureanhydrid, hergestellt werden beziehungsweise erhältlich sein. Bei dieser Kondensation, beispielsweise Polykondensation, kann beispielsweise zunächst ein lineares beziehungsweise unvernetztes Kondensationsprodukt beziehungsweise ein linearer beziehungsweise unvernetzter ungesättigter Polyester hergestellt werden. The condensation product or the unsaturated polyester can in particular by condensation, for example polycondensation, of at least one diol, for example 1,2-propanediol and / or ethylene glycol and / or diethylene glycol and / or 1,3-butanediol and / or 1,4-butanediol , with at least one dicarboxylic acid with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example maleic acid and / or Tetrahydrophthalic acid and / or fumaric acid, and / or with at least one dicarboxylic acid anhydride with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example maleic anhydride and / or tetrahydrophthalic anhydride, are produced or obtainable. In this condensation, for example polycondensation, a linear or uncrosslinked condensation product or a linear or uncrosslinked unsaturated polyester can, for example, first be produced.
Zusätzlich zu der mindestens einen Dicarbonsäure mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und/oder zu dem mindestens einen Dicarbonsäureanhydrid mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung kann bei der Herstellung des Kondensationsproduktes beziehungsweise des ungesättigten Polyesters beziehungsweise des ungesättigten Polyesterharzes mindestens eine Dicarbonsäure ohne radikalisch polymerisierbar Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Adipinsäure und/oder Phthalsäure und/oder Isophthalsäure, und/oder mindestens ein Dicarbonsäureanhydrid ohne radikalisch polymerisierbar Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Phthalsäureanhydrid, eingesetzt werden. In addition to the at least one dicarboxylic acid with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and / or to the at least one dicarboxylic acid anhydride with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, in the production of the condensation product or the unsaturated polyester or the unsaturated polyester resin at least one dicarboxylic acid without a radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example adipic acid and / or phthalic acid and / or isophthalic acid, and / or at least one dicarboxylic acid anhydride without a radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example phthalic anhydride, can be used.
Da aromatische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen nicht radikalisch polymerisierbar sind, werden Polyester beziehungsweise Polyesterharze, welche lediglich aromatische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen umfassen, zum Beispiel Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyethylennaphthalat (PEN), nicht zu den ungesättigten Polyestern beziehungsweise nicht zu den ungesättigten Polyesterharzen gezählt. Since aromatic carbon-carbon bonds are not radically polymerizable, polyesters or polyester resins which only comprise aromatic carbon-carbon bonds, for example polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN), are not unsaturated polyesters or respectively not counted among the unsaturated polyester resins.
Weiterhin kann ein ungesättigtes Polyesterharz insbesondere mindestens ein Monomer mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung, zum Beispiel Styrol und/oder Methacrylsäuremethylester und/oder Diallylphthalat, umfassen, insbesondere welches mit dem Kondensationsprodukt beziehungsweise ungesättigten Polyester copolymerisieren kann. Zudem kann ein ungesättigtes Polyesterharz beispielsweise mindestens einen Initiator, insbesondere Peroxid-Initiator, zum Beispiel Dibenzoylperoxid und/oder Methylethylketonperoxid, umfassen. Furthermore, an unsaturated polyester resin can in particular comprise at least one monomer with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example styrene and / or methyl methacrylate and / or diallyl phthalate, in particular which can copolymerize with the condensation product or unsaturated polyester. In addition, an unsaturated polyester resin can, for example, comprise at least one initiator, in particular a peroxide initiator, for example dibenzoyl peroxide and / or methyl ethyl ketone peroxide.
Ein ungesättigtes Polyesterharz kann somit zum Beispiel ein, insbesondere lineares beziehungsweise unvernetztes, Kondensationsprodukt von mindestens einem Diol mit mindestens einer Dicarbonsäure mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und/oder mit mindestens einem Dicarbonsäureanhydrid mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung beziehungsweise einen, insbesondere linearen beziehungsweise unvernetzten, ungesättigten Polyester mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung, mindestens ein Monomer mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und mindestens einen Initiator umfassen. Dabei kann durch eine, insbesondere radikalische, Polymerisation, beispielsweise Copolymerisation, von dem Kondensationsprodukt beziehungsweise dem ungesättigten Polyester mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung und dem mindestens einen Monomer mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung das Kondensationsprodukt beziehungsweise der ungesättigte Polyester vernetzt werden und das ungesättigte Polyesterharz zu einem duroplastischen Kunststoff aushärten. An unsaturated polyester resin can thus, for example, be a, in particular linear or uncrosslinked, condensation product of at least one diol with at least one dicarboxylic acid with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and / or with at least one dicarboxylic acid anhydride with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond or an, in particular linear or uncrosslinked, unsaturated polyester with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, at least one monomer with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and at least one initiator. The condensation product or the at least one monomer with the at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond and the at least one monomer with the at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, respectively, of the condensation product or the unsaturated polyester with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and the at least one monomer the unsaturated polyester are crosslinked and the unsaturated polyester resin harden to form a thermosetting plastic.
Gegebenenfalls kann ein ungesättigtes Polyesterharz weiterhin mindestens einen Beschleuniger und/oder mindestens einen Inhibitor umfassen. Optionally, an unsaturated polyester resin can furthermore comprise at least one accelerator and / or at least one inhibitor.
Ungesättigte Polyesterharze haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie mindestens eine Wiederholungseinheit mit mindestens einer ungesättigten, funktionellen Gruppe mit der mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann. Hierbei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht insbesondere 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 umfassen oder sein. Unsaturated polyester resins have proven to be particularly advantageous because they have at least one repeating unit with at least one unsaturated functional group with the at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, which can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond . The at least one functional group of the hybrid layer can in particular be 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 In the form of an, in particular simple 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.
Durch eine radikalische Additionsreaktion der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung des ungesättigten Polyesters und/oder des mindestens einen Monomers des ungesättigten Polyesterharzes mit der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung, der Hybridschicht kann so vorteilhafterweise eine kovalente Bindung ausgebildet werden. By a radical addition reaction of the at least one unsaturated, functional group with the at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond of the unsaturated polyester and / or of the at least one monomer of the unsaturated polyester resin with the at least one unsaturated, functional group, in particular with the at least one radical polymerizable carbon-carbon double bond, the hybrid layer can thus advantageously be formed a covalent bond.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist das Harz, insbesondere das Harz mit der mindestens einen Wiederholungseinheit mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein Epoxidharz (EP-Harz). In the context of a further, alternative or additional configuration of this embodiment, the resin, in particular the resin with the at least one repeating unit with the at least one functional group, comprises or is an epoxy resin (EP resin).
Unter einem Epoxidharz kann insbesondere ein Kunstharz beziehungsweise ein synthetisches Harz verstanden werden, welches mindestens ein Monomer oder Präpolymer mit Epoxid-Gruppen, insbesondere mit mehr als einer Epoxid- Gruppe, umfasst. An epoxy resin can be understood in particular as a synthetic resin or a synthetic resin which comprises at least one monomer or prepolymer with epoxy groups, in particular with more than one epoxy group.
Dabei kann das mindestens eine Präpolymer mit Epoxid-Gruppen beispielsweise ein Polyether mit mindestens zwei endständigen Epoxid-Gruppen, zum Beispiel ein Bisphenol-diglycidylether, beispielsweise ein Bisphenol-A-diglycidylether, beispielsweise hergestellt beziehungsweise erhältlich durch Umsetzung von mindestens einem Bisphenol mit Epichlorhydrin, und/oder ein Novolak mit Epoxidgruppen, zum Beispiel in Form von Glycidyl-Gruppen, beispielsweise hergestellt beziehungsweise erhältlich durch Umsetzung von mindestens einem Phenol mit Formaldehyd und durch anschließende Umsetzung mit Epichlorhydrin, sein. The at least one prepolymer with epoxy groups can, for example, be a polyether with at least two terminal epoxy groups, for example a bisphenol diglycidyl ether, for example a bisphenol A diglycidyl ether, for example produced or obtainable by reacting at least one bisphenol with epichlorohydrin, and / or a novolak with epoxy groups, for example in the form of glycidyl groups, for example produced or obtainable by reacting at least one Phenol with formaldehyde and subsequent reaction with epichlorohydrin.
Weiterhin kann ein Epoxidharz insbesondere mindestens einen Härter, beispielsweise mindestens einen aminischen Härter, zum Beispiel 1,3- Diaminobenzol und/oder Diethylentriamin und/oder 4,4' - Methylenbis(cyclohexylamin), und/oder mindestens einen sauren Härtern, zum Beispiel mindestens ein Dicarbonsäureanhydrid, wie Hexahydrophthalsäureanhydrid, umfassen. Furthermore, an epoxy resin can in particular at least one hardener, for example at least one amine hardener, for example 1,3-diaminobenzene and / or diethylenetriamine and / or 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), and / or at least one acidic hardener, for example at least a dicarboxylic anhydride such as hexahydrophthalic anhydride.
Ein Epoxidharz kann somit zum Beispiel mindestens ein Monomer oder Präpolymer mit Epoxid-Gruppen und mindestens einen Härter umfassen. Dabei können die Epoxid-Gruppen in einer Additionsreaktion mit funktionellen Gruppen des mindestens einen Härters vernetzt werden und zu einem duroplastischen Kunststoff aushärten. An epoxy resin can thus comprise, for example, at least one monomer or prepolymer with epoxy groups and at least one hardener. The epoxy groups can be crosslinked in an addition reaction with functional groups of the at least one hardener and cure to form a thermoset plastic.
Gegebenenfalls kann ein Epoxidharz weiterhin mindestens einen Beschleuniger und/oder mindestens einen Inhibitor umfassen. Optionally, an epoxy resin can furthermore comprise at least one accelerator and / or at least one inhibitor.
Epoxidharze haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie mindestens eine Wiederholungseinheit mit Epoxid-Gruppen als funktionelle Gruppe aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann. Epoxy resins have proven to be particularly advantageous because they have at least one repeating unit with epoxy groups as a functional group, which can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond.
Epoxid-Gruppen können vorteilhafterweise mit Amin-Gruppen und/oder Hydroxy- Gruppen und/oder Thiol-Gruppen und/oder Carbonsäure-Gruppen und/oder Epoxid-Gruppen unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren. Epoxy groups can advantageously react with amine groups and / or hydroxyl groups and / or thiol groups and / or carboxylic acid groups and / or epoxy groups to form a covalent bond.
Somit kann hierbei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht insbesondere eine Amin-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe umfassen oder sein. Durch eine, insbesondere Additionsreaktion, der mindestens einen Epoxid-Gruppe des Epoxidharzes mit der Amin-Gruppe und/oder Hydroxy- Gruppe und/oder Thiol-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Epoxid- Gruppe der Hybridschicht kann so eine kovalente Bindung ausgebildet werden. Zudem kann bei Epoxidharzen der mindestens eine Härter mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren. Thus, the at least one functional group of the hybrid layer can in particular comprise or be an amine group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a carboxylic acid group and / or an epoxy group. A covalent bond can thus be achieved by a, in particular addition, reaction of the at least one epoxy group of the epoxy resin with the amine group and / or hydroxyl group and / or thiol group and / or carboxylic acid group and / or epoxy group of the hybrid layer be formed. In addition, in the case of epoxy resins, the at least one hardener can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond.
Im Fall eines aminischen Härters kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht hierzu beispielsweise eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe umfassen. In the case of an amine hardener, the at least one functional group of the hybrid layer can for this purpose comprise, for example, an epoxy group and / or a carboxylic acid group.
Im Fall eines sauren Härters kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht hierzu beispielsweise eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Amin- Gruppe und/oder Hydroxy- Gruppe und/oder Thiol-Gruppe umfassen. In the case of an acidic hardener, the at least one functional group of the hybrid layer can for this purpose comprise, for example, an epoxy group and / or an amine group and / or hydroxyl group and / or thiol group.
So kann durch eine Reaktion des Härters des Epoxidharzes mit einer derartigen funktionellen Gruppe der Hybridschicht vorteilhafterweise eine zusätzliche kovalente Bindung ausgebildet werden. A reaction of the hardener of the epoxy resin with such a functional group of the hybrid layer can advantageously form an additional covalent bond.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist das Harz, insbesondere das Harz mit der mindestens einen Wiederholungseinheit mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, ein Vinylesterharz (VE-Harz). In the context of a further, alternative or additional configuration of this embodiment, the resin, in particular the resin with the at least one repeating unit with the at least one functional group, comprises or is a vinyl ester resin (VE resin).
Unter einem Vinylesterharz kann insbesondere ein Kunstharz beziehungsweise ein synthetisches Harz verstanden werden, welches mindestens einen Vinylester mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung umfasst. A vinyl ester resin can in particular be understood as meaning a synthetic resin or a synthetic resin which comprises at least one vinyl ester with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond.
Der mindestens eine Vinylester kann insbesondere durch Umsetzung, beispielsweise Veresterung, von mindestens einem Epoxidharz mit Methacrylsäure und/oder Acrylsäure hergestellt werden beziehungsweise erhältlich sein. Bei dieser Umsetzung, beispielsweise Veresterung, kann zum Beispiel zunächst ein, insbesondere unvernetztes, Präpolymer hergestellt werden. Weiterhin kann ein Vinylesterharz insbesondere mindestens ein Monomer mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff- Doppelbindung, zum Beispiel Styrol und/oder Methacrylsäuremethylester und/oder Diallylphthalat, umfassen. The at least one vinyl ester can in particular be produced or obtainable by reaction, for example esterification, of at least one epoxy resin with methacrylic acid and / or acrylic acid. In this reaction, for example esterification, an, in particular uncrosslinked, prepolymer can, for example, first be prepared. Furthermore, a vinyl ester resin can in particular comprise at least one monomer with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example styrene and / or methyl methacrylate and / or diallyl phthalate.
Zudem kann ein Vinylesterharz insbesondere mindestens einen Initiator, insbesondere Peroxid-Initiator, zum Beispiel Dibenzoylperoxid und/oder Methylethylketonperoxid, umfassen. In addition, a vinyl ester resin can in particular comprise at least one initiator, in particular a peroxide initiator, for example dibenzoyl peroxide and / or methyl ethyl ketone peroxide.
Ein Vinylesterharz kann somit zum Beispiel mindestens einen Vinylester mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff- Doppelbindung, mindestens ein Monomer mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und mindestens einen Initiator umfassen. Dabei kann durch eine, insbesondere radikalische, Polymerisation, beispielsweise Copolymerisation, zwischen dem mindestens einen Vinylester mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung und dem mindestens einen Monomer mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff- Doppelbindung beispielsweise der mindestens eine Vinylester vernetzt werden und das Vinylesterharz zu einem duroplastischen Kunststoff aushärten. A vinyl ester resin can thus for example comprise at least one vinyl ester with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, at least one monomer with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and at least one initiator. In this case, by a, in particular radical, polymerization, for example copolymerization, between the at least one vinyl ester with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond and the at least one monomer with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example the at least one vinyl ester are crosslinked and harden the vinyl ester resin to form a thermosetting plastic.
Bei Novolak-Vinylestern kann zum Beispiel zusätzlich mindestens ein Diisocyanat eingesetzt werden. Dieses kann unter Bildung von Urethangruppen eine zusätzliche Vernetzung zwischen Hydroxygruppen des Präpolymers ermöglichen. Derartige Vinylesterharze können auch als Vinylesterurethanharze bezeichnet werden (VEU-Harze) und können vorteilhafterweise eine besonders hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen. In the case of novolak vinyl esters, for example, at least one diisocyanate can also be used. This can enable additional crosslinking between hydroxyl groups of the prepolymer with the formation of urethane groups. Such vinyl ester resins can also be referred to as vinyl ester urethane resins (VEU resins) and can advantageously have a particularly high temperature resistance.
Gegebenenfalls kann ein Vinylesterharz weiterhin mindestens einen Beschleuniger und/oder mindestens einen Inhibitor umfassen. Optionally, a vinyl ester resin can furthermore comprise at least one accelerator and / or at least one inhibitor.
Vinylesterharze haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie mindestens eine Wiederholungseinheit mit mindestens einer ungesättigten, funktionellen Gruppe mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann. Vinyl ester resins have proven to be particularly advantageous because they have at least one repeating unit with at least one unsaturated, functional group with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, which with the at least one functional group of the hybrid layer can react to form a covalent bond.
Hierbei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht insbesondere 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 umfassen oder sein. The at least one functional group of the hybrid layer can in particular be an unsaturated functional group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a methacrylate group and / or an acrylate group and / or a vinyl group, for example in In the form of an, in particular simple 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.
Durch eine radikalische Additionsreaktion der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung des Vinylesters und/oder des mindestens einen Monomers des Vinylesterharzes mit der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit der mindestens einen radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, der Hybridschicht kann so eine kovalente Bindung ausgebildet werden. By a radical addition reaction of the at least one unsaturated, functional group with the at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond of the vinyl ester and / or of the at least one monomer of the vinyl ester resin with the at least one unsaturated functional group, in particular with the at least one radically polymerizable carbon -Carbon double bond, the hybrid layer can form a covalent bond.
Zudem können Vinyl esterharze mindestens eine Wiederholungseinheit mit mindestens einer Hydroxy- Gruppe aufweisen, welche mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren kann. In addition, vinyl ester resins can have at least one repeating unit with at least one hydroxyl group, which can react with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond.
Hierzu kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht beispielsweise eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe umfassen. For this purpose, the at least one functional group of the hybrid layer can comprise, for example, an epoxy group and / or a carboxylic acid group and / or an amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group.
Durch eine Additionsreaktion oder eine Veresterungsreaktion oder eine Kondensationsreaktion der Hydroxygruppe des Vinylesters mit der Epoxid- Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Amino-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe der Hybridschicht kann so vorteilhafterweise eine zusätzliche kovalente Bindung ausgebildet werden. Das Aushärten der Harzformulierung zu dem duroplastischen Kunststoff, insbesondere in Verfahrensschritt c), kann zum Beispiel thermisch induziert und/oder strahlungsinduziert und/oder durch Mischen von zwei oder mehr Komponenten induziert werden. By means of an addition reaction or an esterification reaction or a condensation reaction of the hydroxyl group of the vinyl ester with the epoxy group and / or carboxylic acid group and / or amino group and / or hydroxyl group and / or thiol group of the hybrid layer, an additional covalent Bond are formed. The curing of the resin formulation to form the thermosetting plastic, in particular in process step c), can, for example, be thermally induced and / or radiation-induced and / or induced by mixing two or more components.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird in Verfahrensschritt b) die Harzformulierung durch Spritzguss und/oder durch Transfer-Pressen (Englisch: Transfermolding) und/oder durch Pressen und/oder durch Laminieren und/oder durch Vergießen aufgebracht. Beispielsweise kann in Verfahrensschritt b) zumindest der mit der Hybridschicht beschichtete Bereich des Bauteils mit dem Harz ummantelt werden. In a further embodiment, in process step b) the resin formulation is applied by injection molding and / or by transfer molding and / or by pressing and / or by lamination and / or by casting. For example, in method step b) at least the region of the component coated with the hybrid layer can be coated with the resin.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung mindestens einen schwindungsreduzierenden, insbesondere schwindungshemmenden,In the context of a further embodiment, the resin formulation used in particular in process step b) comprises at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting,
Zusatzstoff. Beispielsweise kann das, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harz mindestens ein so genanntes Low-Profile-Additiv (LPA) umfassen. Unter einem Low-Profile-Additiv kann insbesondere ein pulverförmiger Zusatzstoff verstanden werden, welcher, beispielsweise bei einer erhöhten Temperatur, mit einem, insbesondere reaktiven, Verdünner, zum Beispiel Styrol und/oder Diallylphthalat, insbesondere stark, quillt und dadurch die (Reaktions- )Schwindung einer Masse, insbesondere Harzformulierung, kompensieren oder sogar überkompensieren kann. Zum Beispiel kann der mindestens eine schwindungsreduzierende, insbesondere schwindungshemmende, Zusatzstoff beziehungsweise das mindestens eine Low-Profile-Additiv Polyethylen und/oder Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder Polystyrol und/oder Polyvinylacetat umfassen oder sein. Durch einen Zusatz von mindestens einem schwindungsreduzierenden, insbesondere schwindungshemmenden,Additive. For example, the resin used in particular in process step b) can comprise at least one so-called low-profile additive (LPA). A low-profile additive can in particular be understood to mean a powdery additive which, for example at an elevated temperature, swells, in particular strongly, with an, in particular reactive, thinner, for example styrene and / or diallyl phthalate, and thereby swells the (reaction) Can compensate for shrinkage of a mass, in particular resin formulation, or even overcompensate. For example, the at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive or the at least one low-profile additive may comprise or be polyethylene and / or polymethyl methacrylate (PMMA) and / or polystyrene and / or polyvinyl acetate. By adding at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting,
Zusatzstoff, beispielsweise mindestens einem Low-Profile-Additiv, kann vorteilhafterweise die (Reaktions-)Schwindung der Harzformulierung beim Aushärten zu dem duroplastischen Kunststoff verringert, beispielsweise bis auf Null reduziert und falls gewünscht, gegebenenfalls bis hin zu einer negativen Schwindung, also eine Volumenvergrößerung, hin modifiziert werden. Durch eine Schwindungsreduzierung, insbesondere bis auf Null, können Spannungen, zum Beispiel mechanische und/oder thermische Spannungen, in dem Bauteil- Kunststoff- Verbund verringert werden, was sich insbesondere im Hinblick auf die dauerhafte Haftung, die dauerhafte Dichtigkeit und die dauerhafte Stabilität des Verbundes vorteilhaft auswirken kann. Ein Zusatz von mindestens schwindungsreduzierenden, insbesondere schwindungshemmenden,Additive, for example at least one low-profile additive, can advantageously reduce the (reaction) shrinkage of the resin formulation during curing to form the thermoset plastic, for example reduced to zero and, if desired, possibly down to a negative shrinkage, i.e. an increase in volume, to be modified. By reducing the shrinkage, in particular down to zero, tensions can be avoided For example mechanical and / or thermal stresses in which the component-plastic composite is reduced, which can have an advantageous effect, in particular with regard to the permanent adhesion, the permanent tightness and the permanent stability of the composite. An addition of at least shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting,
Zusatzstoff, beispielsweise Low-Profile-Additiv, kann insbesondere bei ungesättigten Polyesterharzen und/oder Vinylesterharzen besonders vorteilhaft sein. Additive, for example low-profile additive, can be particularly advantageous in the case of unsaturated polyester resins and / or vinyl ester resins.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung weiterhin mindestens einen Füllstoff, zum Beispiel mindestens einen sphärischen Füllstoff, beispielsweise Kreide und/oder Aluminiumoxid und/oder Aluminiumtrihydroxid, und/oder mindestens einen faserförmigen Füllstoff, zum Beispiel Verstärkungsfasern, beispielsweise Glasfasern, zum Beispiel aus E-, S- und/oder R-Glas, und/oder Quarzfasern und/oder Aluminiumoxidfasern und/oder, Kohlefasern und/oder Aramidfasern, und/oder mindestens eine plättchenförmigen Füllstoff. Durch die Art und/oder Menge des mindestens einen Füllstoffs kann vorteilhafterweise der thermische Ausdehnungskoeffizient der Harzformulierung und/oder des duroplastischen Kunststoffs, beispielsweise möglichst nah, an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Bauteils angepasst werden. So können vorteilhafterweise temperaturwechselbedingte Spannungen in dem Bauteil-Kunststoff-Verbund verringert oder vermieden und die Temperaturstabilität und damit die Dauerhaftigkeit der Haftung, Dichtigkeit und Stabilität des Bauteil-Kunststoff-Verbundes verbessert werden. So können vorteilhafterweise Bauteil-Kunststoff-Verbünde hergestellt werden, welche auch noch nach mehr als 1000, beispielsweise auch nach mehr als 2000, Temperaturwechseln, noch dicht gegenüber flüssigen und gasförmigen Medien, zum Beispiel Flüssigkeiten und korrosiven Gasen, sind und keine Korrosionserscheinungen zeigen. Dies kann insbesondere bei metallischen Bauteilen, wie Leiterplatten, besonders vorteilhaft sein. Zudem können durch den mindestens einen Füllstoff, insbesondere den mindestens einen faserförmigen Füllstoff, die mechanischen Eigenschaften des duroplastischen Kunststoffs und des Bauteil-Kunststoff-Verbundes gezielt angepasst und/oder die mechanische Stabilität des duroplastischen Kunststoffs und des Bauteil-Kunststoff-Verbundes erhöht werden. Darüber hinaus kann durch den mindestens einen Füllstoff die Wärmeleitfähigkeit des duroplastischen Kunststoffs und des Bauteil-Kunststoff- Verbundes gezielt angepasst und/oder erhöht werden. Dies kann insbesondere bei voluminösen Formen des duroplastischen Kunststoffs und/oder zur Wärmeableitung von dem Bauteil, beispielsweise bei elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen, vorteilhaft sein. In the context of a further, alternative or additional embodiment, the resin formulation used in particular in process step b) furthermore comprises at least one filler, for example at least one spherical filler, for example chalk and / or aluminum oxide and / or aluminum trihydroxide, and / or at least one fibrous filler , for example reinforcing fibers, for example glass fibers, for example made of E, S and / or R glass, and / or quartz fibers and / or aluminum oxide fibers and / or, carbon fibers and / or aramid fibers, and / or at least one platelet-shaped filler. The type and / or amount of the at least one filler can advantageously adapt the coefficient of thermal expansion of the resin formulation and / or of the thermosetting plastic, for example as closely as possible, to the coefficient of thermal expansion of the component. In this way, stresses in the component / plastic composite caused by temperature changes can advantageously be reduced or avoided and the temperature stability and thus the durability of the adhesion, tightness and stability of the component / plastic composite can be improved. In this way, component-plastic composites can advantageously be produced which are still tight against liquid and gaseous media, for example liquids and corrosive gases, and show no signs of corrosion even after more than 1000, for example even after more than 2000, temperature changes. This can be particularly advantageous in the case of metallic components such as circuit boards. In addition, the at least one filler, in particular the at least one fibrous filler, can specifically adapt the mechanical properties of the thermoset plastic and the component-plastic composite and / or the mechanical stability of the thermoset plastic and the component-plastic composite increase. In addition, the thermal conductivity of the thermosetting plastic and the component-plastic composite can be specifically adapted and / or increased by the at least one filler. This can be advantageous in particular in the case of voluminous shapes of the thermosetting plastic and / or for heat dissipation from the component, for example in the case of electronic and / or electrical components.
Die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung kann insbesondere mindestens einen faserförmigen Füllstoff umfassen. Faserförmige Füllstoffe können vorteilhafterweise den thermischen Ausdehnungskoeffizienten stärker reduzieren als gleiche Anteile an andersförmigen Füllstoffe, beispielsweise als sphärische und/oder plättchenförmige Füllstoffe, und zudem die Festigkeit erhöhen. The resin formulation used in particular in process step b) can in particular comprise at least one fibrous filler. Fibrous fillers can advantageously reduce the coefficient of thermal expansion to a greater extent than the same proportions of fillers of different shapes, for example spherical and / or platelet-shaped fillers, and also increase the strength.
Insbesondere kann die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung eine so genannte BMC-Masse (BMC; Englisch: Bulk Molding Compound) sein. Zum Beispiel kann die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung das Harz in einer, beispielsweise teigförmigen, Abmischung mit mindestens einem, insbesondere reaktiven, Verdünner, zum Beispiel, Styrol und/oder Diallylphthalat, umfassen. Dabei kann die, beispielsweise teigförmige, Abmischung beispielsweise weiterhin mindestens einen faserförmigen Füllstoff und/oder gegebenenfalls mindestens einen schwindungsreduzierenden, insbesondere schwindungshemmenden, Zusatzstoff beziehungsweise mindestens ein Low-Profile-Additiv umfassen. Der mindestens eine, insbesondere reaktive, Verdünner, zum Beispiel Styrol und/oder Diallylphthalat, kann dabei zusätzlich zur Quellung des mindestens einen schwindungsreduzierenden, insbesondere schwindungshemmenden, Zusatzstoffs beziehungsweise Low-Profile-Additivs dienen. In particular, the resin formulation used, in particular in process step b), can be a so-called BMC compound (BMC; English: Bulk Molding Compound). For example, the resin formulation used in particular in process step b) can comprise the resin in a, for example dough-like, mixture with at least one, in particular reactive, thinner, for example styrene and / or diallyl phthalate. The, for example, dough-shaped, mixture can furthermore comprise at least one fibrous filler and / or optionally at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive or at least one low-profile additive. The at least one, in particular reactive, thinner, for example styrene and / or diallyl phthalate, can additionally serve to swell the at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive or low-profile additive.
Zum Beispiel kann die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung, For example, the resin formulation used in particular in process step b),
10 Gew.- 30 Gew.-% in Summe an Harzen, beispielsweise ungesättigten Polyesterharzen und/oder Vinylesterharzen und/oder Epoxidharzen, insbesondere ungesättigten Polyesterharzen und/oder Vinylesterharzen, gegebenenfalls einschließlich schwindungsreduzierenden, insbesondere schwindungshemmenden, Zusatzstoffen beziehungsweise Low- Profile-Additiven, und 10% by weight to 30% by weight in total of resins, for example unsaturated polyester resins and / or vinyl ester resins and / or epoxy resins, in particular unsaturated polyester resins and / or vinyl ester resins, optionally including shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting additives or low-profile additives, and
10 Gew.- 40 Gew.-% in Summe an faserförmigen Füllstoffen, beispielsweise an Glasfasern, umfassen. Dabei kann die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung, zusätzlich 10 Gew.- 80 Gew.-% in Summe an sphärischen Füllstoffen und/oder plättchenförmigen Füllstoffen umfassen. 10% by weight to 40% by weight in total of fibrous fillers, for example glass fibers. The resin formulation used, in particular, in process step b) can additionally comprise 10% by weight to 80% by weight in total of spherical fillers and / or platelet-shaped fillers.
Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harzformulierung weiterhin mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff. Zum Beispiel kann das, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Harz Aluminiumtrihydroxid (ATH) umfassen. Durch den mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff, zum Beispiel Aluminiumtrihydroxid (ATH), kann vorteilhafterweise die Brennbarkeit des duroplastischen Kunststoffs, zum Beispiel von Brandklasse HB auf Brandklasse V0, verringert werden. So kann wiederum die Sicherheit des Bauteil- Kunststoff- Verbundes erhöht werden. In the context of a further, alternative or additional embodiment, the resin formulation used in particular in process step b) furthermore comprises at least one fire-retardant and / or flame-retardant additive. For example, the resin used in particular in process step b) can comprise aluminum trihydroxide (ATH). The at least one fire-retardant and / or flame-retardant additive, for example aluminum trihydroxide (ATH), can advantageously reduce the flammability of the thermosetting plastic, for example from fire class HB to fire class V0. In this way, the safety of the component-plastic composite can in turn be increased.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das Bauteil eine metallische Oberfläche auf und/oder ist das Bauteil ein metallisches Bauteil mit einer metallischen Oberfläche. Dabei kann, insbesondere in Verfahrensschritt a), insbesondere die metallische Oberfläche des Bauteils mit der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht, beispielsweise teilweise oder vollständig, beschichtet werden. So kann die metallische Oberfläche des Bauteils durch die Hybridschicht und durch den duroplastischen Kunststoff vor Korrosion geschützt werden. Zudem kann die Hybridschicht auf metallischen Oberflächen eine besonders hohe Anhaftung aufweisen, was eine Ausbildung eines besonders stabilen Bauteil-Kunststoff-Verbundes ermöglichen kann. In the context of a further embodiment, the component has a metallic surface and / or the component is a metallic component with a metallic surface. In particular, in method step a), in particular the metallic surface of the component can be coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely. The metallic surface of the component can be protected from corrosion by the hybrid layer and the thermoset plastic. In addition, the hybrid layer can have a particularly high level of adhesion on metallic surfaces, which can enable the formation of a particularly stable component-plastic composite.
Beispielsweise kann das Bauteil eine metallische Oberfläche aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, beispielsweise aus Kupfer, aufweisen. Zum Beispiel kann das Bauteil ein metallisches Bauteil aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, beispielsweise aus Kupfer, sein. For example, the component can have a metallic surface made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of aluminum and / or made of an aluminum alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper, exhibit. For example, the component can be a metallic component made from copper and / or from a copper alloy and / or from aluminum and / or from an aluminum alloy and / or from silver and / or from a silver alloy, in particular made of copper and / or or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper.
Die metallische Oberfläche des Bauteils, insbesondere welche, insbesondere in Verfahrensschritt a), mit der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht, beispielsweise teilweise oder vollständig, beschichtet wird, kann somit beispielsweise aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, beispielsweise aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung, ausgebildet sein. The metallic surface of the component, in particular which, in particular in method step a), is coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely, can thus, for example, be made of copper and / or a copper alloy and / or silver and / or made of a silver alloy and / or made of aluminum and / or made of an aluminum alloy, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper and / or from a copper alloy.
Das Bauteil kann vorteilhafterweise auch uneben ausgebildet sein. Zum Beispiel kann das Bauteil komplexe Struktur und/oder eine komplexe Geometrie aufweisen. Beispielsweise kann die metallische Oberfläche des Bauteils, insbesondere welche, insbesondere in Verfahrensschritt a), mit der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht, beispielsweise teilweise oder vollständig, beschichtet wird, uneben, beispielsweise in Form einer komplexen Struktur und/oder einer komplexe Geometrie beziehungsweise komplex-strukturiert und/oder geometrisch-komplexen, ausgebildet sein. Insbesondere kann das Bauteil mindestens eine zumindest teilweise konkav gekrümmte Oberfläche und/oder mindestens eine Oberfläche mit mindestens einer konkaven Kante und/oder mindestens einer konkaven Ecke aufweisen. The component can advantageously also have an uneven design. For example, the component can have a complex structure and / or a complex geometry. For example, the metallic surface of the component, in particular which, in particular in method step a), is coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely, can be uneven, for example in the form of a complex structure and / or a complex geometry or complex structured and / or geometrically complex. In particular, the component can have at least one at least partially concavely curved surface and / or at least one surface with at least one concave edge and / or at least one concave corner.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist das Bauteil eine elektronische und/oder elektrische Komponente. In the context of a further embodiment, the component comprises or is an electronic and / or electrical component.
Zum Beispiel kann das Bauteil ein Sensor, beispielsweise ein Stromsensor und/oder Batteriesensor, oder ein Bauelement eines Sensors, zum Beispiel ein Shunt, beispielsweise aus Kupfer und/oder einer Widerstandslegierung wie beispielsweise Resistan, für einen Sensor, beispielsweise Stromsensor und/oder Batteriesensor, und/oder eine elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics) und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder ein, insbesondere elektronisches, Steuergerät, und/oder ein Flusskonzentrator und/oder ein, insbesondere elektrischer, Leiter, beispielsweise ein Phasenverbinder und/oder ein Phasenabgriff, sein. For example, the component can be a sensor, for example a current sensor and / or battery sensor, or a component of a sensor, for example a shunt, for example made of copper and / or a resistance alloy such as resist, for a sensor, for example a current sensor and / or Battery sensor, and / or an electronic circuit, for example which silicon chips and / or low-temperature cofired ceramics (LTCC; English: Low Temperature Cofired Ceramics) and / or a circuit board, for example a circuit board equipped with electronics, and / or a, in particular electronic, control device, and / or a flux concentrator and / or, in particular electrical, conductor, for example a phase connector and / or a phase tap.
Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann beispielsweise eine Sensor-Verkapselung und/oder eine umhüllte und/oder verkapselte, elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand- Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics) und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder eine Durchführungen eines, insbesondere elektrischen, Leiters durch einen duroplastischen Kunststoff sein. The component-plastic composite can, for example, be a sensor encapsulation and / or an encased and / or encapsulated electronic circuit, for example which silicon chips and / or low-temperature 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 leadthrough of an, in particular electrical, conductor through a thermosetting plastic.
Insbesondere kann das Verfahren zur Herstellung eines später erläuterten, erfindungsgemäßen Bauteil-Kunststoff-Verbundes ausgelegt sein. In particular, the method can be designed to produce a component-plastic composite according to the invention which is explained later.
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, die Figurenbeschreibung und die Ausführungsbeispiele verwiesen. With regard to further technical features and advantages of the method according to the invention, explicit reference is hereby made to the explanations in connection with the component / plastic composite according to the invention and to the figure, the description of the figures and the exemplary embodiments.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Bauteil-Kunststoff-Verbund, welcher ein Bauteil umfasst. Dabei ist das Bauteil zumindest teilweise mit einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht beschichtet. Auf der Hybridschicht ist dabei ein duroplastischer Kunststoff aufgebracht. In addition, the invention relates to a component-plastic composite which comprises a component. The component is at least partially coated with a partially inorganic and partially organic hybrid layer. A thermosetting plastic is applied to the hybrid layer.
Die teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschichten kann vorteilhafterweise gute Haftungseigenschaften für Harze zur Ausbildung von duroplastischen Kunstoffen und duroplastische Kunststoffe aufweisen und sowohl besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch besonders hydrolysebeständig sein. Somit kann das Bauteil vorteilhafterweise bereits durch die teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschichten, insbesondere auch langfristig, vor Umwelteinflüssen, wie Wasser und insbesondere auch Feuchte sowie gegebenenfalls auch vor Gasen geschützt werden und/oder derartige Stoffe in dem Bauteil eingeschlossen werden. The partially inorganic and partially organic hybrid layers can advantageously have good adhesion properties for resins for the formation of thermoset plastics and thermoset plastics and both particularly tight, for example waterproof and in particular also moisture-tight and possibly even gas-tight, as well as especially be resistant to hydrolysis. The component can thus advantageously already be protected by the partially inorganic and partially organic hybrid layers, in particular also in the long term, from environmental influences such as water and in particular also moisture and possibly also from gases and / or such substances can be enclosed in the component.
Durch den duroplastischen Kunststoff kann das Bauteil vorteilhafterweise noch besser, insbesondere auch langfristig, vor Umwelteinflüssen, wie Wasser und insbesondere auch Feuchte sowie gegebenenfalls auch vor Gasen geschützt werden und/oder derartige Stoffe noch besser in dem Bauteil eingeschlossen werden. Zudem kann das Bauteil und die Hybridschicht durch den duroplastischen Kunststoff vor mechanischen Einflüssen geschützt werden. Due to the thermosetting plastic, the component can advantageously be protected even better, in particular also in the long term, from environmental influences such as water and in particular also moisture and possibly also from gases and / or such substances can be better enclosed in the component. In addition, the component and the hybrid layer can be protected from mechanical influences by the thermoset plastic.
Durch die Hybridschicht und den duroplastischen Kunststoff kann das Bauteil vorteilhafterweise dicht verpackt werden. Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann daher zum Beispiel als eine Dichtverpackung ausgebildet sein. The component can advantageously be packed tightly through the hybrid layer and the thermosetting plastic. The component-plastic composite can therefore be designed, for example, as a sealed packaging.
Insgesamt kann so vorteilhafterweise der Bauteil-Kunststoff-Verbund, insbesondere auch langfristig, dicht, beispielsweise wasserdicht und/oder feuchtedicht und/oder gasdicht, und stabil sein. Overall, the component / plastic composite can thus advantageously be tight, for example waterproof and / or moisture-tight and / or gas-tight, and stable, in particular also in the long term.
Die Hybridschicht kann insbesondere eine silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht sein. The hybrid layer can in particular be a silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die Hybridschicht Siloxan- Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid, zum Beispiel Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid. Beispielsweise kann die Hybridschicht auf Siloxan-Strukturen und/oder amorphem Siliciumdioxid, zum Beispiel Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphem Siliciumdioxid, basieren oder gegebenenfalls daraus ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Hybridschicht organisch-anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein. Derartige Hybridschichten können vorteilhafterweise gute Haftungseigenschaften für duroplastische Kunststoff aufweisen, besonders dicht, hydrolysebeständig und stabil sein und zudem als Korrosionsschutzschichten für metallische Oberflächen dienen. In the context of a further embodiment, the hybrid layer comprises siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide. For example, the hybrid layer can be based on siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, or optionally be formed therefrom. For example, the hybrid layer can comprise organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or regions made of amorphous silicon dioxide, for example based thereon, optionally be formed therefrom. Such hybrid layers can advantageously have good adhesion properties Have thermoset plastic, be particularly dense, hydrolysis-resistant and stable and also serve as corrosion protection layers for metallic surfaces.
Im Rahmen einer Ausführungsform ist die Hybridschicht über kovalente Bindungen mit dem duroplastischen Kunststoff verbunden. Die kovalenten Bindungen zwischen der Hybridschicht und dem duroplastischen Kunststoff können insbesondere durch eine Reaktion von mindestens einer funktionellen Gruppe der Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe von mindestens einer Wiederholungseinheit eines den duroplastischen Kunststoff ausbildenden Harzes ausgebildet sein. In one embodiment, the hybrid layer is connected to the thermosetting plastic via covalent bonds. The covalent bonds between the hybrid layer and the thermosetting plastic can in particular be formed by a reaction of at least one functional group of the hybrid layer with at least one functional group of at least one repeating unit of a resin forming the thermosetting plastic.
Dadurch, dass die Hybridschicht mit dem duroplastischen Kunststoff über die kovalenten Bindungen verbunden ist, kann vorteilhafterweise eine besonders starke Anbindung des duroplastischen Kunststoffs an die Hybridschicht erzielt werden, welche deutlich stärker als eine rein physikalische Adhäsion sein kann. Somit kann ein besonders starker Verbund zwischen dem Bauteil, der Hybridschicht und dem duroplastischen Kunststoff erzielt werden. Because the hybrid layer is connected to the thermosetting plastic via the covalent bonds, a particularly strong connection of the thermosetting plastic to the hybrid layer can advantageously be achieved, which can be significantly stronger than a purely physical adhesion. A particularly strong bond between the component, the hybrid layer and the thermosetting plastic can thus be achieved.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist der duroplastische Kunststoff durch Aushärtung einer Harzformulierung, insbesondere auf Basis eines ungesättigten Polyesterharzes und/oder eines Vinylesterharzes und/oder eines Epoxidharzes, ausgebildet. In a further embodiment, the thermosetting plastic is formed by curing a resin formulation, in particular based on an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die Hybridschicht über Alkylen- Einheiten und/oder Amin-Einheiten, beispielsweise sekundäre und/oder tertiäre Amin-Einheiten, und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten (R-S-R*) und/oder Carbonsäureester-Einheiten kovalent mit dem duroplastischen Kunststoff verbunden. In a further embodiment, the hybrid layer is via alkylene units and / or amine units, for example secondary and / or tertiary amine units, and / or ether units and / or thioether units (RSR *) and / or carboxylic acid ester Units covalently connected to the thermoset plastic.
Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem duroplastischen Kunststoff über Alkylen- Einheiten kann beispielsweise durch eine radikalische Reaktion, insbesondere Additionsreaktion, von ungesättigten, funktionellen Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise von Methacrylat-Gruppen und/oder eine Acrylat-Gruppen und/oder eine Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder eine Ethenylen-Gruppen, an der Hybridschicht mit ungesättigten, funktionellen Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise von Methacrylat-Gruppen und/oder eine Acrylat-Gruppen und/oder eine Vinyl- Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder eine Ethenylen-Gruppen, an dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise an dem Harz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs ausgebildet sein. A covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via alkylene units can be achieved, for example, by a radical reaction, in particular an addition reaction, of unsaturated functional groups, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example of methacrylate groups and / or an acrylate group and / or a vinyl group and / or allyl group and / or an ethenylene group, on the hybrid layer with unsaturated, functional groups, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example of methacrylate Groups and / or an acrylate group and / or a vinyl group and / or allyl group and / or an ethenylene group can be formed on the thermoset plastic or on the resin for forming the thermoset plastic.
Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem duroplastischen Kunststoff über Amin-Einheiten kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion von Amino-Gruppen an der Hybridschicht mit Epoxid-Gruppen an dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise an dem Harz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs, oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion von Epoxid-Gruppen an der Hybridschicht mit Amino-Gruppen an dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise an dem Harz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs ausgebildet sein. A covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via amine units can be achieved, for example, by an addition reaction of amino groups on the hybrid layer with epoxy groups on the thermosetting plastic or on the resin to form the thermosetting plastic, or vice versa, by an addition reaction of epoxy groups on the hybrid layer with amino groups on the thermosetting plastic or on the resin for forming the thermosetting plastic.
Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem duroplastischen Kunststoff über Ether-Einheiten kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion und/oder durch eine Kondensationsreaktion von Hydroxy-Gruppen und/oder Epoxid- Gruppen an der Hybridschicht mit Epoxid-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen an dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise an dem Harz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs ausgebildet sein. A covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via ether units can be achieved, for example, by an addition reaction and / or by a condensation reaction of hydroxyl groups and / or epoxy groups on the hybrid layer with epoxy groups and / or hydroxyl groups on the thermosetting plastic Plastic or be formed on the resin to form the thermosetting plastic.
Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem duroplastischen Kunststoff über Thioether-Einheiten kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion von Thiol-Gruppen an der Hybridschicht mit Epoxid-Gruppen an dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise an dem Harz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs, oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion von Epoxid- Gruppen an der Hybridschicht mit Thiol-Gruppen an dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise an dem Harz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs ausgebildet sein. Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem duroplastischen Kunststoff über Carbonsäureester- Einheiten kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion und/oder durch eine Veresterungsreaktion von Carbonsäure- Gruppen an der Hybridschicht mit Epoxid-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen an dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise an dem Harz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs, oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion und/oder durch eine Veresterungsreaktion von Epoxid- Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen an der Hybridschicht mit Carbonsäure- Gruppen an dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise an dem Harz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs ausgebildet sein. A covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via thioether units can be achieved, for example, by an addition reaction of thiol groups on the hybrid layer with epoxy groups on the thermosetting plastic or on the resin to form the thermosetting plastic, or vice versa, by an addition reaction of epoxy groups on the hybrid layer with thiol groups on the thermosetting plastic or on the resin for forming the thermosetting plastic. A covalent connection of the hybrid layer with the thermosetting plastic via carboxylic acid ester units can be achieved, for example, by an addition reaction and / or by an esterification reaction of carboxylic acid groups on the hybrid layer with epoxy groups and / or hydroxyl groups on the thermosetting plastic or on the resin Formation of the thermosetting plastic, or vice versa, be formed by an addition reaction and / or by an esterification reaction of epoxy groups and / or hydroxyl groups on the hybrid layer with carboxylic acid groups on the thermosetting plastic or on the resin to form the thermosetting plastic .
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform nimmt der organische Anteil der Hybridschicht vom Bauteil zum duroplastischer Kunststoff hin zu. Beispielsweise kann dabei die Konzentration der mindestens einen funktionellen Gruppe und/oder der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe und/oder von deren Zersetzungsprodukten vom Bauteil in Richtung auf der duroplastischen Kunststoff hin zunehmen. So können die vorteilhaften Eigenschaften der Hybridschicht, insbesondere im Hinblick die Haftvermittlung sowie auch der Korrosionsschutz und/oder die Dichtigkeit, weiter verbessert werden. In a further embodiment, the organic proportion of the hybrid layer increases from the component to the thermoset plastic. For example, the concentration of the at least one functional group and / or the at least one further functional group and / or their decomposition products can increase from the component in the direction of the thermoset plastic. In this way, the advantageous properties of the hybrid layer, in particular with regard to the promotion of adhesion and also corrosion protection and / or impermeability, can be further improved.
Die Hybridschicht kann beispielsweise eine durchschnittliche Schichtdicke in einem Bereich von 0,1 5 sen. The hybrid layer can, for example, have an average layer thickness in a range of 0.1 5 sen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist das Bauteil eine metallische Oberfläche auf und/oder ist das Bauteil ein metallisches Bauteil mit einer metallischen Oberfläche. Dabei kann insbesondere die metallische Oberfläche des Bauteils mit der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht teilweise oder vollständig beschichtet sein. In the context of a further embodiment, the component has a metallic surface and / or the component is a metallic component with a metallic surface. In particular, the metallic surface of the component can be partially or completely coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer.
Beispielsweise kann das Bauteil eine metallische Oberfläche aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, beispielsweise aus Kupfer, aufweisen. Zum Beispiel kann das Bauteil ein metallisches Bauteil aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, beispielsweise aus Kupfer, sein. For example, the component can have a metallic surface made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of aluminum and / or made of an aluminum alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper. For example, the component can be a metallic component made of copper and / or from a copper alloy and / or from aluminum and / or from an aluminum alloy and / or from silver and / or from a silver alloy, in particular from copper and / or from a copper alloy and / or from Silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper.
Die metallische Oberfläche des Bauteils, insbesondere welche, insbesondere in Verfahrensschritt a), mit der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht, beispielsweise teilweise oder vollständig, beschichtet wird, kann somit beispielsweise aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung und/oder aus Aluminium und/oder aus einer Aluminium-Legierung, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, beispielsweise aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung, ausgebildet sein. The metallic surface of the component, in particular which, in particular in method step a), is coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely, can thus, for example, be made of copper and / or a copper alloy and / or silver and / or made of a silver alloy and / or made of aluminum and / or made of an aluminum alloy, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, for example made of copper and / or from a copper alloy.
Das Bauteil kann vorteilhafterweise auch uneben ausgebildet sein. Zum Beispiel kann das Bauteil komplexe Struktur und/oder eine komplexe Geometrie aufweisen. Beispielsweise kann die metallische Oberfläche des Bauteils, insbesondere welche, insbesondere in Verfahrensschritt a), mit der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht, beispielsweise teilweise oder vollständig, beschichtet wird, uneben, beispielsweise in Form einer komplexen Struktur und/oder einer komplexe Geometrie beziehungsweise komplex-strukturiert und/oder geometrisch-komplexen, ausgebildet sein. Insbesondere kann das Bauteil mindestens eine zumindest teilweise konkav gekrümmte Oberfläche und/oder mindestens eine Oberfläche mit mindestens einer konkaven Kante und/oder mindestens einer konkaven Ecke aufweisen. The component can advantageously also have an uneven design. For example, the component can have a complex structure and / or a complex geometry. For example, the metallic surface of the component, in particular which, in particular in method step a), is coated with the partially inorganic and partially organic hybrid layer, for example partially or completely, can be uneven, for example in the form of a complex structure and / or a complex geometry or complex structured and / or geometrically complex. In particular, the component can have at least one at least partially concavely curved surface and / or at least one surface with at least one concave edge and / or at least one concave corner.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist das Bauteil eine elektronische und/oder elektrische Komponente. Zum Beispiel kann das Bauteil ein Sensor, beispielsweise ein Stromsensor und/oder Batteriesensor, oder ein Bauelement eines Sensors, zum Beispiel ein Shunt, beispielsweise aus Kupfer und/oder einer Widerstandslegierung wie beispielsweise Resistan, für einen Sensor, beispielsweise Stromsensor und/oder Batteriesensor, und/oder eine elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand-Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics) und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder ein, insbesondere elektronisches, Steuergerät, und/oder ein Flusskonzentrator und/oder ein, insbesondere elektrischer, Leiter, beispielsweise ein Phasenverbinder und/oder ein Phasenabgriff, sein. In the context of a further embodiment, the component comprises or is an electronic and / or electrical component. For example, the component can be a sensor, for example a current sensor and / or battery sensor, or a component of a sensor, for example a shunt, for example made of copper and / or a resistance alloy such as resist, for a sensor, for example a current sensor and / or battery sensor, and / or an electronic circuit, for example which silicon chips and / or low-temperature burn-in ceramics (LTCC; English: Low Temperature Cofired Ceramics) and / or a circuit board, for example a circuit board equipped with electronics, and / or a, in particular electronic, control device, and / or a flow concentrator and / or a, in particular electrical, conductor, for example a phase connector and / or a phase tap.
Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann beispielsweise eine Sensor-Verkapselung und/oder eine umhüllte und/oder verkapselte, elektronische Schaltung, beispielsweise welche Silicium-Chips und/oder Niedertemperatur-Einbrand- Keramiken (LTCC; Englisch: Low Temperature Cofired Ceramics) und/oder eine Leiterplatte, zum Beispiel eine mit Elektronik bestückte Leiterplatte, umfasst, und/oder eine Durchführungen eines, insbesondere elektrischen, Leiters durch einen duroplastischen Kunststoff sein. The component-plastic composite can, for example, be a sensor encapsulation and / or an encased and / or encapsulated electronic circuit, for example which silicon chips and / or low-temperature 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 leadthrough of an, in particular electrical, conductor through a thermosetting plastic.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der duroplastische Kunststoff mindestens einen schwindungsreduzierenden, insbesondere schwindungshemmenden, Zusatzstoff, und/oder mindestens einen Füllstoff und/oder mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff. In the context of a further embodiment, the thermosetting plastic comprises at least one shrinkage-reducing, in particular shrinkage-inhibiting, additive, and / or at least one filler and / or at least one fire-retardant and / or flame-retardant additive.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist der Bauteil-Kunststoff-Verbund durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt. In a further embodiment, the component-plastic composite is produced by a method according to the invention.
Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann beispielsweise ein spritzgegossener beziehungsweise gespritzter Kunststoff-Bauteil-Verbund sein. Dabei kann das Bauteil zumindest im Bereich der Hybridschicht mit dem duroplastischen Kunststoff beziehungsweise mit einer Harzformulierung, aus welchem der duroplastische Kunststoff durch Aushärtung ausgebildet ist, überspritzt und/oder umspritzt sein. The component-plastic composite can be, for example, an injection-molded or injection-molded plastic component composite. The component can be overmolded and / or encapsulated with the thermosetting plastic or with a resin formulation from which the thermosetting plastic is formed by curing, at least in the region of the hybrid layer.
Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann beispielsweise eine Dichtverpackung sein, zum Beispiel in welcher das Bauteil durch die Hybridschicht und den darauf aufgebrachten duroplastischen Kunststoff dicht, insbesondere flüssigkeitsdicht, beispielsweise wasserdicht, und/oder feuchtedicht und/oder gasdicht, insbesondere mediendicht, verpackt ist. Erfindungsgemäße Bauteil-Kunststoff-Verbünde und erfindungsgemäß hergestellte Bauteil-Kunststoff-Verbünde können durch Infrarot- Reflexionsspektroskopie (ATR) und/oder Interferenzreflektometrie charakterisiert und/oder nachgewiesen werden. Durch Infrarot- Reflexionsspektroskopie kann dabei beispielsweise die Hybridschicht charakterisiert und nachgewiesen werden. Zum Beispiel können durch Infrarot-Reflexionsspektroskopie Siliciumverbindungen, wie Silane und/oder Siloxane und/oder andere Siliciumoxide, und/oder funktionelle Gruppen in dünnen Schichten, beispielsweise auf Metall- oder Kunststoffoberflächen, zum Beispiel in Form eines charakteristischen Fingerabdrucks (Englisch: Fingerprint), nachgewiesen werden. Durch Reflexionsspektroskopie kann beispielsweise die Schichtdicke ermittelt werden. The component-plastic composite can, for example, be a sealed packaging, for example in which the component is packed tightly, in particular liquid-tight, for example watertight, and / or moisture-tight and / or gas-tight, in particular media-tight, through the hybrid layer and the thermosetting plastic applied to it. Component-plastic composites according to the invention and component-plastic composites produced according to the invention can be characterized and / or detected by infrared reflection spectroscopy (ATR) and / or interference reflectometry. For example, the hybrid layer can be characterized and detected by infrared reflection spectroscopy. For example, silicon compounds, such as silanes and / or siloxanes and / or other silicon oxides, and / or functional groups in thin layers, for example on metal or plastic surfaces, for example in the form of a characteristic fingerprint, can be detected by infrared reflection spectroscopy, be detected. For example, the layer thickness can be determined by reflection spectroscopy.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Bauteil-Kunststoff-Verbunds wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie auf die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ausführungsbeispiele verwiesen. With regard to further technical features and advantages of the component / plastic composite according to the invention, explicit reference is hereby made to the explanations in connection with the method according to the invention and to the figure, the description of the figures and the exemplary embodiments.
Zeichnung und Ausführungsbeispiele Drawing and examples
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnung und die Ausführungsbeispiele veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnung und die Ausführungsbeispiele nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigt Further advantages and advantageous configurations of the subject matter according to the invention are illustrated by the drawing and the exemplary embodiments and explained in the following description. It should be noted that the drawing and the exemplary embodiments are only of a descriptive character and are not intended to restrict the invention in any form. It shows
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteil-Kunststoff-Verbundes. 1 shows a schematic cross section through an embodiment of a component / plastic composite according to the invention.
Figur 1 zeigt, dass der Bauteil-Kunststoff-Verbund 10 ein Bauteil 11 umfasst. Dabei ist das Bauteil 11 zumindest teilweise mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht 12 beschichtet. Auf der Hybridschicht 12 ist ein duroplastischer Kunststoff 13 aufgebracht. FIG. 1 shows that the component / plastic composite 10 comprises a component 11. In this case, the component 11 is at least partially covered with, in particular silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic Hybrid layer 12 coated. A thermosetting plastic 13 is applied to the hybrid layer 12.
Das Bauteil 11 kann insbesondere eine metallische Oberfläche, beispielsweise aus Kupfer und/oder Silber und/oder Aluminium oder einer Legierung davon, aufweisen. Dabei kann insbesondere die metallische Oberfläche des Bauteils 11 mit der Hybridschicht 12 teilweise oder vollständig beschichtet sein. Das Bauteil 11 kann insbesondere eine elektronische und/oder elektrische Komponente umfassen oder sein. The component 11 can in particular have a metallic surface, for example made of copper and / or silver and / or aluminum or an alloy thereof. In particular, the metallic surface of the component 11 can be partially or completely coated with the hybrid layer 12. The component 11 can in particular comprise or be an electronic and / or electrical component.
Die Hybridschicht 12 kann beispielsweise Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid, zum Beispiel organisch-anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen von amorphem Siliciumdioxid, umfassen oder daraus ausgebildet sein. Die Hybridschicht 12 kann insbesondere mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, beispielsweise durch chemische Gasphasenabscheidung aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfasst, ausgebildet sein. The hybrid layer 12 can, for example, comprise or be formed from siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example organic-inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or regions of amorphous silicon dioxide. The hybrid layer 12 can in particular be formed by means of a coating process which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, for example by chemical vapor deposition from a gas phase, which includes at least one organosilicon compound as a precursor.
Der duroplastische Kunststoff 13 ist durch Aufbringen einer Harzformulierung zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoff, beispielsweise eines ungesättigten Polyesterharzes und/oder eines Vinylesterharzes und/oder eines Epoxidharzes, auf die Hybridschicht 12 und durch Aushärtung der Harzformulierung ausgebildet. The thermosetting plastic 13 is formed by applying a resin formulation to form a thermosetting plastic, for example an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin, on the hybrid layer 12 and by curing the resin formulation.
Die Hybridschicht 12 kann über kovalente Bindungen mit dem duroplastischen Kunststoff 13 verbunden sein (nicht dargestellt). The hybrid layer 12 can be connected to the thermosetting plastic 13 via covalent bonds (not shown).
Ausführungsbeispiele Embodiments
Eine Prüfserie von zuvor gereinigten Bauteilen aus Kupfer wurde in einem Reaktor bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur von 300 °C mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD; Englisch: Chemical Vapour Deposition) jeweils mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht beschichtet. A test series of previously cleaned components made of copper was carried out in a reactor at atmospheric pressure and at a temperature of 300 ° C chemical vapor deposition (CVD; English: Chemical Vapor Deposition) each coated with a, in particular silicon and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer.
Die Gasphase, aus der die Hybridschicht abgeschieden wurde, enthielt dabei ungefähr 95 Vol.-% Formiergas, bestehend aus 95 Vol.-% Stickstoff und 5 Vol.-% Wasserstoff, sowie Essigsäure, Wasser und als siliciumhaltige Präkursoren Tetramethylorthosilicat, 3-Aminopropyltrimethoxysilan und Methacrylsäure- 3-trimethoxysilylpropylester. Der Gesamtanteil aller siliciumhaltigen Präkursoren an der Gasphase lag zwischen 0,5 und 1,0 Vol.-%, wobei Tetramethylorthosilicat mehr als die Hälfte dieses Gesamtanteils an siliciumhaltigen Präkursoren bildete. 3-Aminopropyltrimethoxysilan und Methacrylsäure-3-trimethoxysilylpropylester waren in einem Volumenverhältnis von ungefähr 2 : 1 in der Gasphase vorhanden. Bezogen auf den Volumenanteil an Wasser wurde Essigsäure im Überschuss, jedoch nicht mehr als im Verhältnis von 2 : 1 dazugegeben. The gas phase from which the hybrid layer was deposited contained approximately 95% by volume of forming gas, consisting of 95% by volume of nitrogen and 5% by volume of hydrogen, as well as acetic acid, water and, as silicon-containing precursors, tetramethylorthosilicate, 3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate. The total proportion of all silicon-containing precursors in the gas phase was between 0.5 and 1.0% by volume, with tetramethylorthosilicate forming more than half of this total proportion of silicon-containing precursors. 3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate were present in a volume ratio of approximately 2: 1 in the gas phase. Based on the volume fraction of water, acetic acid was added in excess, but not more than in a ratio of 2: 1.
Auf den Hybridschichten wurde ein ungesättigtes Polyesterharz zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs in Form von kegelstumpfförmigen Prüfkörpern aufgebracht und zu dem duroplastischen Kunststoff ausgehärtet. An unsaturated polyester resin was applied to the hybrid layers to form a thermosetting plastic in the form of frustoconical test specimens and cured to form the thermosetting plastic.
Als Referenz wurde das ungesättigte Polyesterharz zur Ausbildung des duroplastischen Kunststoffs in Form von kegelstumpfförmigen Referenz- Prüfkörpern auf unbeschichtete, gereinigte, gleichartige Bauteile aus Kupfer aufgebracht und zu dem duroplastischen Kunststoff ausgehärtet. As a reference, the unsaturated polyester resin for forming the thermosetting plastic in the form of frustoconical reference test specimens was applied to uncoated, cleaned, similar components made of copper and cured to form the thermosetting plastic.
Ein Teil der Proben wurde einem Klima-Wechsel-Test, insbesondere mit einer zwischen - 30 °C bis + 160 °C wechselnden Temperatur und einer zwischen 10 % bis 95 % wechselnden relativen Luftfeuchtigkeit über 6 Tage, unterworfen. Some of the samples were subjected to a climate change test, in particular with a temperature changing between -30 ° C to + 160 ° C and a relative humidity changing between 10% to 95% over 6 days.
Anschließend wurde die Haftfestigkeit der Prüfkörper und Referenz-Prüfkörper mit und ohne vorherige Durchführung eines Klima-Wechsel-Tests ermittelt. The adhesive strength of the test specimens and reference test specimens was then determined with and without a previous climate change test.
Die Prüfkörper ohne Klima-Wechsel-Test wiesen eine fast doppelt so hohe Haftfestigkeit wie die Referenz-Prüfkörper ohne Klima-Wechsel-Test auf. Und auch nach dem Klima-Wechsel-Test wiesen die Prüfkörper mit Klima- Wechsel-Test noch eine um mehr als 30 % höhere Haftfestigkeit als die Referenz-Prüfkörper ohne Klima-Wechsel-Test auf. Die dem Klima-Wechsel-Test unterworfenen Prüfkörper zeigten ebenso wie dieThe test specimens without the alternating climate test had almost twice as high an adhesive strength as the reference test specimens without the alternating climatic test. And even after the alternating climate test, the test specimens with alternating climatic test showed an adhesive strength of more than 30% higher than the reference test specimens without alternating climatic test. The test specimens subjected to the alternating climate test showed, as did the
Prüfkörper ohne Klima-Wechsel-Test keine Korrosion. Test specimen without climate change test, no corrosion.
Die dem Klima-Wechsel-Test unterworfenen Referenz-Prüfkörper zeigten eine deutliche Korrosion und ein Versagen der Haftung während des Klima-Wechsel- Tests. The reference test specimens subjected to the alternating climate test showed significant corrosion and failure of adhesion during the alternating climatic test.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteil- Kunststoff- Verbundes (10), umfassend die Verfahrensschritte: a) Beschichten eines Bauteils (11) mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht (12) mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, b) Aufbringen einer Harzformulierung zur Ausbildung eines duroplastischen Kunststoffs (13) auf die Hybridschicht (12) und c) Aushärten der Harzformulierung zu dem duroplastischen Kunststoff (13). 1. A method for producing a component-plastic composite (10), comprising the process steps: a) coating a component (11) with a, in particular silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer (12) by means of a coating process which comprises a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, b) applying a resin formulation to form a thermosetting plastic (13) on the hybrid layer (12) and c) curing the resin formulation to form the thermosetting plastic (13).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Beschichten in Verfahrensschritt a) mittels chemischer Gasphasenabscheidung aus einer mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfassenden Gasphase erfolgt. 2. The method according to claim 1, wherein the coating in method step a) takes place by means of chemical vapor deposition from a gas phase comprising at least one organosilicon compound as a precursor.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in Verfahrensschritt a) die Gasphase mindestens eine Organosiliciumverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe als Präkursor umfasst und eine teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht (12) mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgebildet wird, und wobei in Verfahrensschritt b) die Harzformulierung ein Harz mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe umfasst, wobei durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht (12) mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des Harzes eine kovalente Bindung ausgebildet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein in method step a) the gas phase comprises at least one organosilicon compound with at least one functional group as a precursor and a partially inorganic and partially organic hybrid layer (12) with at least one functional group is formed, and wherein in method step b) the resin formulation comprises a resin with at least one repeating unit with at least one functional group, a covalent bond being formed by a reaction of the at least one functional group of the hybrid layer (12) with the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Beschichten in Verfahrensschritt a) bei einer Temperatur in einem Bereich von 200 °C4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating in process step a) at a temperature in a range of 200 ° C
400 °C, insbesondere 250 350 °C, erfolgt. 400 ° C, in particular 250 350 ° C, takes place.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) eine reduzierende oder inerte Gasphase ist, insbesondere wobei die Gasphase Wasserstoff enthält. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas phase in method step a) is a reducing or inert gas phase, in particular wherein the gas phase contains hydrogen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) mindestens eine Säure, insbesondere mindestens eine Brønsted -Säure, und/oder Wasser, insbesondere wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) mindestens eine Säure und Wasser, umfasst. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the gas phase in process step a) at least one acid, in particular at least one Brønsted acid, and / or water, in particular wherein the gas phase in process step a) comprises at least one acid and water.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht (12) und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung 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 und/oder eine Isocyanat- Gruppe und/oder eine Thiocyanat-Gruppe und/oder eine Isothiocyanat- Gruppe und/oder eine Nitril-Gruppe umfasst oder ist. 7. The method according to any one of claims 3 to 6, wherein the at least one functional group of the hybrid layer (12) and / or the at least one organosilicon compound is an unsaturated, functional group, in particular with at least one free-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 and / or a Comprises or is an isocyanate group and / or a thiocyanate group and / or an isothiocyanate group and / or a nitrile group.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht (12) und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung 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 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 umfasst oder ist. 8. The method according to any one of claims 3 to 7, wherein the at least one functional group of the hybrid layer (12) and / or the at least one organosilicon compound is a methacrylate group and / or an acrylate group and / or a vinyl group and / or an ethenylene group and / or an amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thion urethane group and / or a thiol urethane group and / or a dithiourethane group and / or a Comprises or is a carboxylic acid group and / or an epoxide 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.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die mindestens eine Organosiliciumverbindung ein Organosilan umfasst oder ist. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the at least one organosilicon compound comprises or is an organosilane.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht (12) und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an Silicium angebunden ist. 10. The method according to any one of claims 3 to 9, wherein the at least one functional group of the hybrid layer (12) and / or the at least one organosilicon compound is bonded to silicon via a silicon-carbon bond.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit mindestens einer weiteren funktionellen Gruppe als Präkursor umfasst. 11. The method according to any one of claims 3 to 10, wherein the gas phase in method step a) further comprises at least one further organosilicon compound with at least one further functional group as a precursor.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat- Gruppe als funktionelle Gruppe, umfasst und wobei die mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe eine Amino-Gruppe und/oder eine Isocyanat-Gruppe als weitere funktionelle Gruppe umfasst, insbesondere wobei die Hybridschicht (12) ein Reaktionsprodukt aus einer Additionsreaktion, insbesondere einer Michael-Addition, einer Amino- Gruppe an die Methacrylat-Gruppe und/oder Acrylat-Gruppe umfasst. 12. The method according to claim 11, wherein the at least one organosilicon compound with the at least one functional group comprises a methacrylate group and / or an acrylate group as functional group, and wherein the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group is an amino -Group and / or an isocyanate group as a further functional group, in particular wherein the hybrid layer (12) comprises a reaction product from an addition reaction, in particular a Michael addition, an amino group to the methacrylate group and / or acrylate group .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin mindestens einen Kieselsäureester, insbesondere ortho-Kieselsäureester, umfasst. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the gas phase in method step a) further comprises at least one silicic acid ester, in particular ortho-silicic acid ester.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin mindestens eine unfunktionalisierte Organosiliciumverbindung, insbesondere mindestens einen Kieselsäureester, umfasst, wobei bevorzugt während Verfahrensschritt a) in der Gasphase die Konzentration der mindestens einen Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen funktionellen Gruppe und/oder die Konzentration der mindestens einen weiteren Organosiliciumverbindung mit der mindestens einen weiteren funktionellen Gruppe erhöht und/oder die Konzentration der mindestens einen unfunktionalisierten Organosiliciumverbindung verringert wird. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the gas phase in method step a) further comprises at least one unfunctionalized organosilicon compound, in particular at least one silicic acid ester, wherein preferably during method step a) in the gas phase the concentration of the at least one organosilicon compound with the at least one functional group and / or the concentration of the at least one further organosilicon compound with the at least one further functional group is increased and / or the concentration of the at least one unfunctionalized organosilicon compound is reduced.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Harzformulierung ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz und/oder ein Epoxidharz, insbesondere ein ungesättigtes Polyesterharz und/oder ein Vinylesterharz, umfasst. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, wherein the resin formulation comprises an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin, in particular an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 15, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des Harzes eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung, und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Hydroxy- Gruppe umfasst oder ist. 16. The method according to any one of claims 3 to 15, wherein the at least one functional group of the at least one repeating unit of the resin is an unsaturated, functional group, in particular with at least one radically polymerizable carbon-carbon double bond, and / or an epoxy group and / or comprises or is a hydroxyl group.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei in Verfahrensschritt b) die Harzformulierung durch Spritzguss und/oder durch Transfer-Pressen und/oder durch Pressens und/oder durch Laminieren und/oder durch Vergießen aufgebracht wird. 17. The method according to any one of claims 1 to 16, wherein in process step b) the resin formulation is applied by injection molding and / or by transfer pressing and / or by pressing and / or by lamination and / or by casting.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Harzformulierung18. The method according to any one of claims 1 to 17, wherein the resin formulation
- mindestens einen schwindungsreduzierenden Zusatzstoff, und/oder- At least one shrinkage-reducing additive, and / or
- mindestens einen Füllstoff, und/oder - At least one filler, and / or
- mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff, umfasst. - At least one fire-retardant and / or flame-retardant additive.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Bauteil (11) eine metallische Oberfläche, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, aufweist und/oder ein metallisches Bauteil mit einer metallischen Oberfläche, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, ist, wobei in Verfahrensschritt a) die metallische Oberfläche des Bauteils (11) mit der, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht (12), beispielsweise teilweise oder vollständig, beschichtet wird, insbesondere wobei die metallische Oberfläche des Bauteils uneben, insbesondere in Form einer komplexen Struktur und/oder Geometrie, ausgebildet ist. 19. The method according to any one of claims 1 to 18, wherein the component (11) has a metallic surface, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, and / or is a metallic component with a metallic surface, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, wherein in Method step a) the metallic surface of the component (11) is coated, for example partially or completely, with the, in particular silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer (12), in particular wherein the metallic surface of the component is uneven, in particular in shape a complex structure and / or geometry.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das Bauteil (11) eine elektronische und/oder elektrische Komponente umfasst oder ist. 20. The method according to any one of claims 1 to 19, wherein the component (11) comprises or is an electronic and / or electrical component.
21. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10), umfassend ein Bauteil (11), wobei das Bauteil (11) zumindest teilweise mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht (12) beschichtet ist und wobei auf der Hybridschicht (12) ein duroplastischer Kunststoff (13) aufgebracht ist. 21. Component-plastic composite (10), comprising a component (11), wherein the component (11) is at least partially coated with a, in particular silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer (12) and wherein on the Hybrid layer (12) a thermosetting plastic (13) is applied.
22. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach Anspruch 21, wobei die Hybridschicht (12) über kovalente Bindungen mit dem duroplastischen Kunststoff (13) verbunden ist. 22. Component-plastic composite (10) according to claim 21, wherein the hybrid layer (12) is connected to the thermosetting plastic (13) via covalent bonds.
23. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach Anspruch 21 oder 22, wobei der duroplastische Kunststoff (13) durch Aushärtung einer Harzformulierung auf Basis eines ungesättigten Polyesterharzes und/oder eines Vinylesterharzes und/oder eines Epoxidharzes ausgebildet ist. 23. Component-plastic composite (10) according to claim 21 or 22, wherein the thermosetting plastic (13) is formed by curing a resin formulation based on an unsaturated polyester resin and / or a vinyl ester resin and / or an epoxy resin.
24. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die Hybridschicht (12) über 24. Component-plastic composite (10) according to one of claims 21 to 23, wherein the hybrid layer (12) over
- Alkylen-Einheiten und/oder - Alkylene units and / or
- Amin-Einheiten und/oder - Amine units and / or
- Ether-Einheiten und/oder - Ether units and / or
- Thioether-Einheiten und/oder - thioether units and / or
- Carbonsäureester-Einheiten kovalent mit dem duroplastischen Kunststoff (13) verbunden ist. - Carboxylic acid ester units are covalently bonded to the thermoset plastic (13).
25. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei der organische Anteil der Hybridschicht (12) vom Bauteil (11) zum duroplastischer Kunststoff (13) hin zunimmt. 25. Component-plastic composite (10) according to one of claims 21 to 24, wherein the organic proportion of the hybrid layer (12) increases from the component (11) to the thermoset plastic (13).
26. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach einem der Ansprüche 21 bis25, wobei die Hybridschicht (12) Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan- Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid, insbesondere organisch anorganische Hybridpolymere mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid, umfasst. 26. Component-plastic composite (10) according to one of claims 21 to 25, wherein the hybrid layer (12) siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, in particular organic inorganic hybrid polymers with siloxane structures and / or silsesquioxane -Structures and / or areas made of amorphous silicon dioxide.
27. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach einem der Ansprüche 21 bis 26, wobei das Bauteil (11) eine metallische Oberfläche, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber-Legierung, aufweist und/oder ein metallisches Bauteil mit einer metallischen Oberfläche, insbesondere aus Kupfer und/oder aus einer Kupfer-Legierung und/oder aus Silber und/oder aus einer Silber- Legierung, ist, wobei die metallische Oberfläche des Bauteils (11) mit der, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht (12), teilweise oder vollständig beschichtet ist, insbesondere wobei die metallische Oberfläche des Bauteils uneben, insbesondere in Form einer komplexen Struktur und/oder Geometrie, ausgebildet ist. 27. Component-plastic composite (10) according to one of claims 21 to 26, wherein the component (11) has a metallic surface, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver Alloy, and / or is a metallic component with a metallic surface, in particular made of copper and / or made of a copper alloy and / or made of silver and / or made of a silver alloy, the metallic surface of the component (11 ) is partially or completely coated with the, in particular silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer (12), in particular wherein the metallic surface of the component is uneven, in particular in the form of a complex structure and / or geometry.
28. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach einem der Ansprüche 21 bis 27, wobei das Bauteil (11) eine elektronische und/oder elektrische Komponente umfasst oder ist. 28. Component-plastic composite (10) according to one of claims 21 to 27, wherein the component (11) comprises or is an electronic and / or electrical component.
29. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach einem der Ansprüche 21 bis 28, wobei der duroplastische Kunststoff (13) 29. Component-plastic composite (10) according to one of claims 21 to 28, wherein the thermoset plastic (13)
- mindestens einen schwindungsreduzierenden Zusatzstoff, und/oder- At least one shrinkage-reducing additive, and / or
- mindestens einen Füllstoff und/oder - At least one filler and / or
- mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff, umfasst. - at least one fire retardant and / or flame retardant additive, includes.
30. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach einem der Ansprüche 21 bis 29, wobei der Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 hergestellt ist. 30. Component-plastic composite (10) according to one of claims 21 to 29, wherein the component-plastic composite (10) is produced by a method according to one of claims 1 to 19.
EP20803452.0A 2019-11-06 2020-11-02 Process for producing a component-plastics bond Pending EP4055203A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217123.0A DE102019217123A1 (en) 2019-11-06 2019-11-06 Process for the production of a component-plastic composite
PCT/EP2020/080650 WO2021089466A1 (en) 2019-11-06 2020-11-02 Process for producing a component-plastics bond

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4055203A1 true EP4055203A1 (en) 2022-09-14

Family

ID=73172650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20803452.0A Pending EP4055203A1 (en) 2019-11-06 2020-11-02 Process for producing a component-plastics bond

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4055203A1 (en)
CN (1) CN114929932A (en)
DE (1) DE102019217123A1 (en)
WO (1) WO2021089466A1 (en)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615110A (en) 1979-07-18 1981-02-13 Tokyo Shibaura Electric Co Housing for enclosed switchboard
US4374237A (en) * 1981-12-21 1983-02-15 Union Carbide Corporation Silane-containing isocyanate-terminated polyurethane polymers
WO1999004911A1 (en) * 1997-07-28 1999-02-04 Massachusetts Institute Of Technology Pyrolytic chemical vapor deposition of silicone films
JP4399902B2 (en) 1999-06-18 2010-01-20 日立化成工業株式会社 Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device using the same
JP2002003703A (en) 2000-06-21 2002-01-09 Matsushita Electric Works Ltd Epoxy resin composition for sealing and semiconductor device
US6824880B1 (en) * 2003-05-15 2004-11-30 Ga-Tek, Inc. Process for improving adhesion of resistive foil to laminating materials
JP4500113B2 (en) * 2003-06-16 2010-07-14 Jfeスチール株式会社 High corrosion resistance surface-treated steel sheet and method for producing the same
US8133591B2 (en) * 2006-06-27 2012-03-13 GM Global Technology Operations LLC Adhesion of polymeric coatings to bipolar plate surfaces using silane coupling agents
US10784455B2 (en) * 2012-08-08 2020-09-22 3M Innovative Properties Company Coatings for barrier films and methods of making and using the same
CN104968492A (en) * 2013-01-31 2015-10-07 柯尼卡美能达株式会社 Gas barrier film
DE102015113780A1 (en) * 2015-08-20 2017-03-09 Plasma Electronic Gmbh Method for coating a substrate and coating for a substrate
CN108431298B (en) * 2016-01-27 2019-06-21 株式会社新技术研究所 Copper or copper alloy articles and manufacturing method comprising surface modified poly ester system resin

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019217123A1 (en) 2021-05-06
WO2021089466A1 (en) 2021-05-14
CN114929932A (en) 2022-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101178632B1 (en) Silicon-containing curable composition and cured object obtained by thermally curing the same
TWI457373B (en) Organopolysilmethylenesiloxane and a cured product thereof
CN102666730B (en) Silicone elastomer composition
EP3083764B2 (en) Condensation-curing silicones having temperature stability
CN111763469B (en) High-strength self-leveling silane modified waterproof coating and preparation method thereof
JPH0680122B2 (en) Silane coupling agent composition
EP2798010A1 (en) Multi-component type curable silicone rubber composition, material for electronic parts using such, and solar cell module
US4840666A (en) Lacquer, and process for producing anti-corrosion coatings
GB2094817A (en) Completely solventless two component rtv silicone composition
CN108314990B (en) High-strength high-temperature-resistant silicone sealant and preparation method thereof
CN101143964B (en) Room temperature-curable organopolysiloxane composition
KR20040093629A (en) Process for the preparation of crosslinkable materials based on organosilicon compounds
DE60218274T2 (en) Ambient temperature curing organopolysiloxane compositions
JP7171829B2 (en) Aluminum nitride filler
CN103596669A (en) Method for manufacturing hybrid packaging material
EP4055203A1 (en) Process for producing a component-plastics bond
DE60200678T2 (en) Thermosetting resin composition and manufacturing method
KR20090111951A (en) Manufacturing Method of Polyamideimide/silica hybrid material for coating electrical wire and the material, electrical wire
US7432334B2 (en) Silicone-modified single-component casting compound
KR20190018279A (en) Silicone composite for pcb coating
JP2014218558A (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
US4944964A (en) Lacquer, and process for producing anti-corrosion coatings
JP2001040094A (en) Epoxy group-containing silicone resin
DE102019217139A1 (en) Gas-phase coating process with an organosilane that is at least twice functionalized as a precursor
DE102019217138A1 (en) Gas phase coating process with organosilicon compound with acyloxy group as a precursor

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220607

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)