DE102019217131A1 - Process for the production of a component-thermoplastic composite - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Kunststoff-Verbundes (10). Um auf kostengünstige Weise einen dauerhaft dichten und stabilen Bauteil-Kunststoff-Verbund bereitzustellen, wird in einem Verfahrensschritt a) ein Bauteil (11) mit einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht (12) mit mindestens einer funktionellen Gruppe mittels eines Beschichtungsverfahrens beschichtet, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase unter Atmosphärendruck umfasst, und in einem Verfahrensschritt b) eine Polymermasse auf die Hybridschicht (12) aufgebracht. Die Polymermasse umfasst dabei einen erweichten oder geschmolzenen oder gelösten Thermoplast (13) und/oder ist zur Ausbildung eines Thermoplasts (13) ausgelegt ist und umfasst mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe. In einem Verfahrensschritt c) wird die Polymermasse zu dem Thermoplast (13) verfestigt. Dabei wird durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht (12) mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Polymermasse eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht (12) und dem Thermoplast (13) ausgebildet. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen derartigen Bauteil- Kunststoff-Verbund.The present invention relates to a method for producing a component-plastic composite (10). In order to provide a permanently tight and stable component-plastic composite in a cost-effective manner, a component (11) with a partially inorganic and partially organic hybrid layer (12) with at least one functional group is coated by means of a coating process in a process step a) chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase under atmospheric pressure, and in a method step b) a polymer mass is applied to the hybrid layer (12). The polymer mass comprises a softened or melted or dissolved thermoplastic (13) and / or is designed to form a thermoplastic (13) and comprises at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer with at least one repeating unit with at least one functional group and / or at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent with at least one functional group. In a process step c), the polymer mass is solidified to form the thermoplastic (13). A reaction of the at least one functional group of the hybrid layer (12) with the at least one functional group of the polymer material forms a covalent bond between the hybrid layer (12) and the thermoplastic (13). The invention also relates to such a component / plastic composite.

Description

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 TechnikState of the art

Thermoplaste, welche auch als Plastomere bezeichnet werden, sind Kunststoffe, welche sich bei einer Erwärmung auf einen bestimmten Temperaturbereich plastisch verformen lassen und sich durch Abkühlung wieder verfestigen. Dieser Vorgang ist bei Thermoplasten im Wesentlichen reversibel, das heißt, er kann durch Wiedererwärmung auf den bestimmten Temperaturbereich und Abkühlung quasi beliebig oft wiederholt werden, beispielsweise solange keine thermische oder oxidative Schädigung des Materials eintritt. Bei einer Erwärmung auf den bestimmten Temperaturbereich können Thermoplaste, zunächst insbesondere beim Überschreiten ihrer Glasübergangstemperatur, erweichen, was auch als thermoplastischer Zustand bezeichnet wird, und dann, insbesondere nach dem Überschreiten eines bestimmten Thermoplastizitätsbereichs, schmelzen, was auch als fließfähiger beziehungsweise schmelzflüssiger Zustand bezeichnet wird.Thermoplastics, which are also known as plastomers, are plastics which can be plastically deformed when heated to a certain temperature range and solidify again when cooled. In the case of thermoplastics, this process is essentially reversible, which means that it can be repeated as often as required by reheating to the specific temperature range and cooling, for example as long as there is no thermal or oxidative damage to the material. When heated to a certain temperature range, thermoplastics can soften, initially especially when their glass transition temperature is exceeded, which is also referred to as the thermoplastic state, and then, in particular after exceeding a certain thermoplasticity range, melt, which is also referred to as the flowable or molten state.

Thermoplaste sind in der Regel aus linearen oder lediglich wenig verzweigten Polymerketten aufgebaut, zwischen denen - im Vergleich zu chemischen Bindungen - schwache physikalische Bindungskräfte vorliegen. Diese physikalischen Bindungskräfte können in so genannten kristallinen Bereichen, in denen die Polymerketten parallel ausgerichtet sind, höher sein als in so genannten amorphen beziehungsweise ungeordneten Bereichen, in denen die Polymerketten insbesondere verknäult vorliegen können.Thermoplastics are usually made up of linear or only slightly branched polymer chains, between which - compared to chemical bonds - there are weak physical binding forces. These physical binding forces can be higher in so-called crystalline areas, in which the polymer chains are aligned in parallel, than in so-called amorphous or disordered areas, in which the polymer chains can be tangled in particular.

Die Druckschriften EP1699612B1 und WO2007/003490A1 betreffen Verfahren zur Herstellung von Bauteil-Kunststoff-Verbünden und entsprechende Bauteil-Kunststoff-Verbünde.The pamphlets EP1699612B1 and WO2007 / 003490A1 relate to processes for the production of component-plastic composites and corresponding component-plastic composites.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteil-Kunststoff-Verbundes, insbesondere eines Bauteil-Thermoplast-Verbundes.The present invention relates to a method for producing a component-plastic composite, in particular a component-thermoplastic composite.

Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt a), in dem ein Bauteil mit einer teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe 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 a method step a) in which a component is coated with a partially inorganic and partially organic hybrid layer with at least one functional group 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.An organosilicon compound can in particular be understood to mean 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.

Weiterhin umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt b), in dem eine Polymermasse auf die Hybridschicht aufgebracht wird. Dabei umfasst die Polymermasse einen erweichten oder geschmolzenen oder gelösten, beispielsweise einen geschmolzenen oder gelösten, Thermoplast und/oder ist zur Ausbildung eines Thermoplasts ausgelegt. Dabei umfasst die Polymermasse mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer, insbesondere kovalent angebundenen, funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere kovalent angebundenen, funktionellen Gruppe.The method further comprises a method step b) in which a polymer mass is applied to the hybrid layer. The polymer mass here comprises a softened or melted or dissolved, for example a melted or dissolved, thermoplastic and / or is designed to form a thermoplastic. The polymer mass comprises at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer with at least one repeating unit with at least one, in particular covalently attached, functional group and / or at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent with at least one, in particular covalently attached functional group.

Unter einer Polymermasse kann insbesondere eine Masse verstanden werden, welche mindestens ein Polymer und/oder mindestens ein Präpolymer und/oder mindestens ein Oligomer und/oder Monomer zur Ausbildung eines Polymers und/oder Präpolymers umfasst beziehungsweise enthält. Die Polymermasse und das daraus ausgebildete Thermoplast können zum Beispiel mit mindestens einem Füllstoff gefüllt oder auch ungefüllt sein.A polymer mass can in particular be understood to mean a mass which comprises or contains at least one polymer and / or at least one prepolymer and / or at least one oligomer and / or monomer for forming a polymer and / or prepolymer. The polymer mass and the thermoplastic formed therefrom can for example be filled with at least one filler or else unfilled.

Weiterhin umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt c), in dem die Polymermasse zu dem Thermoplast verfestigt beziehungsweise verfestigt wird. Dabei wird durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht mit der mindestens einen funktionellen Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des Polymers oder Präpolymers oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels, der Polymermasse eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplast ausgebildet.The method further comprises a method step c) in which the polymer mass is solidified or solidified to form the thermoplastic. A reaction of the at least one functional group of the hybrid layer with the at least one functional group, for example the at least one repeating unit of the polymer or prepolymer or oligomer and / or the at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent, gives the polymer mass a covalent bond formed between the hybrid layer and the thermoplastic.

Auf diese Weise kann der Bauteil-Kunststoff-Verbund, insbesondere ein Bauteil-Thermoplast-Verbund, ausgebildet werden.In this way, the component-plastic composite, in particular a component-thermoplastic composite, can be formed.

Das Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, ermöglicht es vorteilhafterweise, insbesondere auch bei hohen Temperaturen, beispielsweise von um 300 °C, eine, insbesondere dünne, teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe, beispielsweise unter Verwendung von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe als Präkursor, auszubilden und zwar derart, dass die mindestens eine funktionelle Gruppe und/oder eine daraus ausgebildete funktionelle Gruppe auch nach Abschluss des Beschichtungsvorgangs noch an der teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybridschicht erhalten bleiben kann. So können vorteilhafterweise sowohl besonders gute, und insbesondere auch hydrolysebeständige und/oder medienbeständige, beispielsweise physikalische, Haftungseigenschaften und insbesondere auch, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften als auch zugleich ein, insbesondere hydrolysebeständiger und/oder medienbeständiger, Schutz, beispielsweise Korrosionsschutz, für das Bauteil, erzielt werden.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, it advantageously enables, in particular even at high temperatures, for example of around 300 ° C., an in particular thin, partially inorganic and partially organic hybrid layer with at least one functional group, for example 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 and / or a functional group formed therefrom can still be retained on the partially inorganic and partially organic hybrid layer even after the coating process has been completed. In this way, particularly good, and in particular hydrolysis-resistant and / or media-resistant, for example physical, adhesion properties and in particular, for example chemical, bonding properties as well as at the same time, in particular hydrolysis-resistant and / or media-resistant, protection, for example corrosion protection, for the component can be achieved become.

Dies ist so bislang durch herkömmliche Beschichtungsverfahren mit Organosiliciumverbindungen nicht möglich gewesen.Up to now, this has not been possible using conventional coating processes with organosilicon compounds.

Bei herkömmlichen Beschichtungsverfahren, in denen Schichten durch Aufbringen von Organosilanen aus Lösung ausgebildet und bei niedrigen Temperaturen getrocknet werden, werden organische Schichten ausgebildet, welche zwar mit funktionellen Gruppen ausgestattet sein können und anfänglich gute Haftungseigenschaften aufweisen können, jedoch mangels eines anorganischen Anteils und mangels einer ausreichenden Vernetzung in sich selbst und mit, beispielsweise metallischen, Oberflächen in der Regel eine geringe Hydrolysebeständigkeit aufweisen und keinen Korrosionsschutz bieten, weshalb hierbei üblicherweise die anfänglich guten Haftungseigenschaften unter Einwirkung von Feuchtigkeit verloren gehen.In conventional coating processes, in which layers are formed by applying organosilanes from solution and dried at low temperatures, organic layers are formed which may be equipped with functional groups and initially have good adhesion properties, but due to a lack of an inorganic component and a lack of a sufficient one Crosslinking in itself and with, for example metallic, surfaces generally have a 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.

Die durch das Beschichtungsverfahren, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, ausgebildete, teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht mit der mindestens einen funktionellen Gruppe kann vorteilhafterweise als beispielsweise physikalischer, Haftvermittler und insbesondere auch als chemisches Anbindungsmittel, insbesondere zwischen dem Bauteil und dem Thermoplast, dienen und gute, beispielsweise physikalische, Haftungseigenschaften und insbesondere auch zusätzlich gute, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften, für Thermoplaste und auf Bauteilen aufweisen und sowohl besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch besonders stabil und insbesondere hydrolysebeständig und/oder medienbeständig sein. Dadurch, dass die auf diese Weise ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht und insbesondere auch ihre Haftung auf dem Bauteil eine hohe Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit aufweist, können deren, beispielsweise physikalischen, Haftungseigenschaften und insbesondere auch, beispielsweise chemischen Anbindungseigenschaften sowie Dichtigkeit und Stabilität vorteilhafterweise auch langfristig aufrechterhalten werden und zudem auch das Bauteil vor Korrosion geschützt werden.The partially inorganic and partially organic hybrid layer with the at least one functional group formed by 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, can advantageously be used as, for example, a physical, adhesion promoter and, in particular, also as a chemical bonding agent, in particular between the component and the thermoplastic, serve and have good, for example physical, adhesion properties and in particular also additionally good, for example chemical, bonding properties, for thermoplastics and on components and both particularly tight, for example waterproof and in particular also moisture-tight and possibly even gas-tight, as also be particularly stable and in particular hydrolysis-resistant and / or media-resistant. Because the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in this way and in particular also its adhesion to the component has high hydrolysis resistance and / or media resistance, its, for example physical, adhesion properties and in particular also, for example, chemical bonding properties as well as tightness and stability can advantageously can also be maintained in the long term and the component is also protected from corrosion.

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, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers oder Präpolymers oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels, der Polymermasse, zum Beispiel mit mindestens einer funktionellen Gruppe des, insbesondere erweichten oder geschmolzenen oder gelösten, Thermoplasts und/oder eines mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels der Polymermasse, reagieren und kovalente Bindungen zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplast ausbilden kann. Durch die kovalenten Bindungen kann dabei vorteilhafterweise eine besonders starke und insbesondere hydrolysebeständige und/oder medienbeständige Anbindung des Thermoplasts an die Hybridschicht erzielt werden, welche deutlich stärker, insbesondere um mindestens einen Faktor 10 stärker, als eine rein physikalische Adhäsion beziehungsweise Haftung (Physisorption) sein kann. Dadurch, dass die Polymermasse mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe umfasst, kann dabei zudem eine hohe Anzahl an chemischen Anbindungsstellen und damit eine hohe Anzahl an kovalenten Bindungen zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplast realisiert und dadurch eine weiter verstärkte Anbindung des Thermoplasts an die Hybridschicht erzielt werden. Somit kann vorteilhafterweise ein besonders langlebiger, starker und dichter Verbund zwischen dem Bauteil, der Hybridschicht und dem Thermoplast erzielt werden.Because the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in method 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 with at least one functional group, for example the at least one repeating unit of the at least one Polymer or prepolymer or oligomer and / or the at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent, the polymer mass, for example with at least one functional group of the, in particular softened or melted or dissolved, thermoplastic and / or one with or to one Thermoplastic polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent of the polymer mass, can react and form covalent bonds between the hybrid layer and the thermoplastic. The covalent bonds can advantageously achieve a particularly strong and, in particular, hydrolysis-resistant and / or media-resistant connection of the thermoplastic to the hybrid layer, which can be significantly stronger, in particular at least a factor of 10 stronger, than purely physical adhesion or adhesion (physisorption) . In that the polymer mass has at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer comprises at least one repeating unit with at least one functional group and / or at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent with at least one functional group, can also have a high number of chemical attachment points and thus a high number of covalent bonds between the hybrid layer and the thermoplastic and thereby a further strengthened connection of the thermoplastic to the hybrid layer can be achieved. A particularly long-lasting, strong and dense bond between the component, the hybrid layer and the thermoplastic can thus advantageously be achieved.

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 sowohl selbst als auch deren Haftung auf dem Bauteil besonders hydrolysebeständig und/oder medienbeständig 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 is 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 both itself and its adhesion to the component are particularly hydrolysis-resistant and / or media-resistant can, the component can advantageously, in particular also in the long term, be protected from environmental influences such as water and in particular also moisture and possibly also from gases and other surrounding media as well as from corrosion and dust and / or such substances can be enclosed 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 auf die teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht die Polymermasse aufgebracht und zu dem Thermoplast verfestigt 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 Thermoplast vor mechanischen Einflüssen geschützt werden.Because the polymer mass is applied to the partially inorganic and partially organic hybrid layer and solidified to form the thermoplastic, 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 other 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 thermoplastic.

Zudem können Thermoplaste aus preisgünstigen Materialien hergestellt werden, was sich vorteilhaft auf die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens auswirken kann.In addition, thermoplastics can be produced from inexpensive materials, which can have an advantageous effect on the economy of the production process.

Durch die Hybridschicht und den Thermoplast kann das Bauteil vorteilhafterweise, insbesondere dauerhaft, beispielsweise auch dicht, verpackt werden. Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann daher zum Beispiel als eine Verpackung, beispielsweise Dichtverpackung, ausgebildet sein beziehungsweise werden.Due to the hybrid layer and the thermoplastic, the component can advantageously be packaged, in particular permanently, for example also tightly. The component-plastic composite can therefore be designed, for example, as a packaging, for example sealed packaging.

Insgesamt kann so auf kostengünstige Weise ein dauerhaft dichter, beispielsweise wasserdichter und/oder feuchtedichter und/oder gasdichter, und stabiler Bauteil-Kunststoff-Verbund, insbesondere Bauteil-Thermoplast-Verbund, bereitgestellt werden.Overall, a permanently tight, for example waterproof and / or moisture-tight and / or gas-tight, and stable component-plastic composite, in particular component-thermoplastic composite, can thus be provided in a cost-effective manner.

Im Rahmen einer Ausführungsform erfolgt das Beschichten in Verfahrensschritt a) mit beziehungsweise aus einer Gasphase, welche mindestens eine Organosiliciumverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe als Präkursor, insbesondere zur Ausbildung der Hybridschicht, umfasst. So kann auf einfache Weise eine teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgebildet werden.In one embodiment, the coating in process step a) takes place 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. In this way, a partially inorganic and partially organic hybrid layer with at least one functional group can be formed in a simple manner.

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 mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgebildet werden.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 with at least one functional group.

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 mit mindestens einer funktionellen Gruppe ausgebildet werden, welche Siloxan-Strukturen und/oder amorphes Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein, kann.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 with at least one functional group, which siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example based thereon, optionally be formed therefrom.

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 mit mindestens einer funktionellen Gruppe 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 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 with at least one functional group which contains siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example based thereon, optionally being 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 mindestens einer funktionellen Gruppe und mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid ausgebildet werden.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), from which at least one organosilicon compound, organic-inorganic hybrid polymers with at least one functional group and with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or regions of amorphous silicon dioxide 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 Rest stehen kann, welcher terminierend oder gegebenenfalls auch verbrückend und/oder verknüpfend sein kann. Silsesquioxane können polymer oder oligomer und/oder käfigartig ausgebildet sein. Polymere Silsesquioxane können beispielsweise eine zufällige und/oder leiterförmige und/oder auch käfigartige Grundstruktur aufweisen. Käfigartige Silsesquioxane können insbesondere eine käfigartige Grundstruktur aus einer Mehrzahl von Siloxan-Einheiten, beispielsweise [SiO1,5R]-Einheiten, pro Käfig, beispielsweise von bis zu 18 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel von bis zu 18 [SiO1,5R]-Einheiten, pro Käfig, aufweisen. Zudem können käfigartige Silsesquioxane oligomer oder polymer untereinander verknüpft sein und somit sowohl käfigartig als auch oligomer oder polymer sein. Beispiele für ein käfigartige Silsesquioxane sind Octasilsesquioxane, welche eine Grundstruktur in Form eines oktaedrischen Käfigs aus 8 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel aus 8 [SiO1,5R]-Einheiten, aufweisen und zudem auch oligomer oder polymer verknüpft sein können, wie zum Beispiel polyoctaedrische Silsesquioxane (POSS; Englisch: Polyoctahedral Silsesquioxanes). Weitere Beispiele für käfigartige Silsesquioxane sind Decasilsesquioxane, welche eine Grundstruktur in Form eines Käfigs aus 10 Siloxan-Einheiten, zum Beispiel aus 10 [SiO1,5R]-Einheiten, aufweisen und zudem auch oligomer oder polymer verknüpft sein können.A 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 radical 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 [SiO 1.5 R] units, per cage, for example up to 18 siloxane units, for example 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 silsesquioxanes (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.

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.

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 weiteren 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 a further 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 mit mindestens einer funktionellen Gruppe, insbesondere welche sowohl besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch sowohl selbst als auch deren Haftung auf dem Bauteil besonders hydrolysebeständig und/oder medienbeständig sein 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.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 with at least one functional group, in particular which are particularly dense, for example waterproof and in particular, can advantageously be created in a simple manner also moisture-tight and possibly even gas-tight, and both itself and its adhesion to the component can be particularly resistant to hydrolysis and / or media and, for example, siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example organic-inorganic hybrid polymers Siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or regions made of amorphous silicon dioxide, comprise and / or are based thereon and / or can be formed therefrom.

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 ein Beschichten von weniger temperaturstabilen Bauteilen, wie bereits mit Elektronik bestückten Leiterplatten, gegebenenfalls sogar von Bauteilen aus Kunststoff, 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 compared to the coating temperatures of other coating processes, for example for training of silicon dioxide layers, be comparatively low. Such coating temperatures can advantageously be low enough to enable, for example, a coating of less temperature-stable components, such as circuit boards already equipped with electronics, possibly even components made of plastic. 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, the gas phase in process step a) can 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 Brϕnsted-Säure, beispielsweise mindestens eine Carbonsäure, zum Beispiel Essigsäure, und/oder Wasser. Durch die mindestens eine Säure, insbesondere Brϕnsted-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 Brϕnsted-Säure, beispielsweise Carbonsäure, und/oder durch das Wasser vorteilhafterweise Silicium-Sauerstoff-Kohlenstoff-Bindungen (Si-O-C) von Organosiliciumverbindungen in der Gasphase während des Beschichtungsverfahrens, beispielsweise bei der chemischen Gasphasenabscheidung, teilweise zu Silanolen (Si-O-H) hydrolisiert werden, welche wiederum teilweise an der Oberfläche des Bauteils anbinden können und teilweise unter Wasserabspaltung, beispielsweise zu Siloxanen (-Si-O-Si-) und/oder Strukturen aus Siliciumdioxid, insbesondere amorphem Siliciumdioxid, kondensieren können. In der sich dabei ausbildenden teilweise anorganischen und teilweise organischen 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 Brϕnsted-Säure, beispielsweise Carbonsäure, verstärkt werden.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, silicon-oxygen-carbon bonds (Si-OC) of organosilicon compounds in the gas phase during the coating process, for example during chemical vapor deposition, can advantageously be produced by the at least one acid, in particular Brønsted acid, for example carboxylic acid, and / or by the water. partially hydrolyzed to silanols (Si-OH), which in turn can partially bind to the surface of the component and 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 can. 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.

Die in Verfahrensschritt a) ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht mit mindestens einer funktionellen Gruppe kann insbesondere silicium- und sauerstoffhaltig sein. Beispielsweise kann die in Verfahrensschritt a) ausgebildete teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht mindestens eine funktionellen Gruppe und 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 mindestens einer funktionellen Gruppe und mit Siloxan-Strukturen und/oder Silsesquioxan-Strukturen und/oder Bereichen aus amorphem Siliciumdioxid umfassen, beispielsweise darauf basieren, gegebenenfalls daraus ausgebildet sein.The partially inorganic and partially organic hybrid layer with at least one functional group formed in method 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, at least one functional group and siloxane structures and / or amorphous silicon dioxide, for example siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or amorphous silicon dioxide , optionally be formed therefrom. For example, the partially inorganic and partially organic hybrid layer formed in method step a) can comprise organic-inorganic hybrid polymers with at least one functional group and with siloxane structures and / or silsesquioxane structures and / or regions made of amorphous silicon dioxide, for example based thereon, optionally therefrom be trained.

Zum Beispiel kann die Polymermasse, insbesondere in Verfahrensschritt b), einen, insbesondere erweichten oder geschmolzenen oder gelösten, beispielsweise einen geschmolzenen oder gelösten, Thermoplast mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer, insbesondere kovalent angebundenen, funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere kovalent angebundenen, funktionellen Gruppe umfassen.For example, the polymer mass, in particular in process step b), a, in particular softened or melted or dissolved, for example a melted or dissolved, thermoplastic with at least one repeating unit with at least one, in particular covalently bonded, functional group and / or at least one, with or to a thermoplastic polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent with at least one, in particular covalently attached, functional group.

Bei einer Polymermasse, welche einen erweichten oder geschmolzenen Thermoplast, insbesondere einen geschmolzenen Thermoplast, umfasst, kann das Verfestigen der Polymermasse zu dem Thermoplast insbesondere durch Abkühlen der Polymermasse erfolgen. Vorzugsweise wird dabei das Verfestigen durch Abkühlen langsam, beispielsweise mit einer Temperaturabkühlrampe und/oder einem beheizten, insbesondere sich langsam abkühlenden, Bauteil und/oder Werkzeug, zum Beispiel durch ein Variotherm-Verfahren, durchgeführt. So kann eine Spritzhaut-Bildung an der Grenzfläche des Polymermasse zur überspritzten Hybridschicht, welche gegebenenfalls die Adhäsion des Thermoplasts an der Hybridschicht verringern könnte, vermieden werden. Zudem können so vorteilhafterweise Eigenspannungen in dem Thermoplast und/oder zur Hybridschicht vermieden und auf diese Weise die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Verbundes verbessert werden.In the case of a polymer mass which comprises a softened or melted thermoplastic, in particular a molten thermoplastic, the solidification of the polymer mass to form the thermoplastic can take place in particular by cooling the polymer mass. The solidification by cooling is preferably carried out slowly, for example with a temperature cooling ramp and / or a heated, in particular slowly cooling, component and / or tool, for example by a Variotherm process. In this way, the formation of an injection-molded skin at the interface between the polymer mass and the overmolded hybrid layer, which could possibly reduce the adhesion of the thermoplastic to the hybrid layer, can be avoided. In addition, internal stresses in the thermoplastic and / or in relation to the hybrid layer can advantageously be avoided and in this way the stability and / or adhesion and / or tightness of the composite can be improved.

Bei einer Polymermasse, welche einen gelösten Thermoplast umfasst, kann das Verfestigen der Polymermasse zu dem Thermoplast insbesondere durch eine Polymerisationsreaktion, zum Beispiel durch eine Block-CoPolymerisationsreaktion und/oder Pfropf-Copolymerisationsreaktion, von mindestens einer als Lösungsmittel dienenden Verbindung, beispielsweise von mindestens einem Monomer und/oder Oligomer, und/oder durch Trocknen, beispielsweise durch langsames Verdunsten bei erhöhter Temperatur, erfolgen. Zum Beispiel kann bei einer Polymermasse, welche in Methacrylsäuremethylester (MMA) gelöstes Polymethylmethacrylat (PMMA) umfasst, das Verfestigen der Polymermasse zu dem Thermoplast, beispielsweise in Gegenwart eines Radikalstarters, durch eine Polymerisationsreaktion von Methacrylsäuremethylester mit und zu Polymethylmethacrylat und/oder bei einem lackartigen Einsatz durch Verdunsten des Methacrylsäuremethylesters erfolgen.In the case of a polymer mass which comprises a dissolved thermoplastic, the solidification of the polymer mass to form the thermoplastic can in particular be carried out by means of a polymerization reaction, for example by means of a block copolymerization reaction and / or graft copolymerization reaction, of at least one compound serving as a solvent, for example of at least one monomer and / or oligomer, and / or by drying, for example by slow evaporation at elevated temperature. For example, in the case of a polymer mass which comprises polymethyl methacrylate (PMMA) dissolved in methyl methacrylate (MMA), the solidification of the polymer mass to form the thermoplastic, for example in the presence of a radical initiator, by a polymerization reaction of methyl methacrylate with and to form polymethyl methacrylate and / or in the case of a lacquer-like use by evaporation of the methacrylic acid methyl ester.

Bei einer Polymermasse, welche zur Ausbildung eines Thermoplasts ausgelegt ist, kann das Verfestigen der Polymermasse zu dem Thermoplast insbesondere durch Ausbilden des Thermoplasts durch eine Polymerisationsreaktion, zum Beispiel durch eine Copolymerisationsreaktion und/oder Pfropfcopolymerisationsreaktion, beispielsweise von mindestens einem, gegebenenfalls auch als Lösungsmittel dienenden, Monomer und/oder Oligomer, erfolgen. Zum Beispiel kann eine Polymermasse, welche zur Ausbildung eines Polyamids ausgelegt ist, mindestens ein Lactam, beispielsweise Caprolactam und/oder Laurinlactam, umfassen und, beispielsweise durch eine ringöffnende Polymerisationsreaktion des mindestens einen Lactams, beispielsweise von Caprolactam und/oder Laurinlactam, zu dem Polyamid, beispielsweise PA6und/oder12, verfestigen.In the case of a polymer mass which is designed to form a thermoplastic, the solidification of the polymer mass to form the thermoplastic can in particular be achieved by forming the thermoplastic through a polymerization reaction, for example through a copolymerization reaction and / or graft copolymerization reaction, for example of at least one, optionally also serving as a solvent, Monomer and / or oligomer. For example, a polymer composition which is designed to form a polyamide can comprise at least one lactam, for example caprolactam and / or laurolactam, and, for example, by means of a ring-opening polymerization reaction of the at least one lactam, for example from caprolactam and / or laurolactam, to form the polyamide, for example PA6 and / or 12, solidify.

Durch ein Verfestigen durch eine Polymerisationsreaktion von mindestens einer als Lösungsmittel dienenden Verbindung und/oder durch Ausbilden des Thermoplasts kann vorteilhafterweise eine Hautbildung und/oder Eigenspannungen in dem Thermoplast und/oder zur Hybridschicht vermieden werden und auf diese Weise die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes verbessert werden.By solidifying through a polymerization reaction of at least one compound serving as a solvent and / or by forming the thermoplastic, skin formation and / or internal stresses in the thermoplastic and / or to the hybrid layer can advantageously be avoided and in this way the stability and / or adhesion and / or tightness of the component-plastic composite can be improved.

Ein Verfestigen durch eine Polymerisationsreaktion von mindestens einer als Lösungsmittel dienenden Verbindung und/oder durch Ausbilden des Thermoplasts kann dabei, insbesondere im Hinblick auf die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes, besonders vorteilhaft sein.Solidification by a polymerization reaction of at least one compound serving as a solvent and / or by forming the thermoplastic can be particularly advantageous, in particular with regard to the stability and / or adhesion and / or tightness of the component-plastic composite.

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 Thermoplasts 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 thermoplastic.

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 Thermoplasts 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 thermoplastic.

Unter einer Ethenylen-Gruppe kann insbesondere eine verbrückende, substituierte oder unsubstituierte Ethen-Gruppe verstanden werden. Zum Beispiel kann eine Ethenylen-Gruppe auf der allgemeinen chemischen Formel: - CR=CR*-basieren, wobei R und R* jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen anderen Rest, insbesondere Wasserstoff, stehen können.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 another radical, in particular hydrogen.

Unter einer Thionurethan-Gruppe kann insbesondere eine Thiocarbamat-Gruppe verstanden werden, bei der das Kohlenstoffatom über eine Doppelbindung an ein Schwefelatom und über eine Einfachbindung an ein Sauerstoffatom gebunden ist. Zum Beispiel kann eine Thionurethan-Gruppe auf der allgemeinen chemischen Formel: -NR-CS-O-R* basieren, wobei R für Wasserstoff oder einen anderen Rest und R* für Wasserstoff oder einen anderen Rest, insbesondere für einen anderen Rest, stehen können.A 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 on the general chemical formula: -NR-CS-OR *, where R can stand for hydrogen or another radical and R * for hydrogen or another radical, in particular for another radical.

Unter einer Thiolurethan-Gruppe kann insbesondere eine Thiocarbamat-Gruppe verstanden werden, bei der das Kohlenstoffatom über eine Doppelbindung an ein Sauerstoffatom und über eine Einfachbindung an ein Schwefelatom gebunden ist. Zum Beispiel kann eine Thiolurethan-Gruppe auf der allgemeinen chemischen Formel: -NR-CO-S-R* basieren, wobei R für Wasserstoff oder einen anderen Rest und R* für Wasserstoff oder einen anderen Rest, insbesondere für einen anderen Rest, stehen können.A thiolurethane group can 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 can stand for hydrogen or another radical and R * for hydrogen or another radical, in particular for another radical.

Unter einer Dithiourethan-Gruppe kann insbesondere eine Thiocarbamat-Gruppe verstanden werden, bei der das Kohlenstoffatom über eine Doppelbindung an ein Schwefelatom und über eine Einfachbindung an ein weiteres Schwefelatom gebunden ist. Zum Beispiel kann eine Dithiourethan-Gruppe auf der allgemeinen chemischen Formel: -NR-CS-S-R* basieren, wobei R für Wasserstoff oder einen anderen Rest und R* für Wasserstoff oder einen anderen Rest, insbesondere für einen anderen Rest, stehen können.A dithiourethane group can 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 can stand for hydrogen or another radical and R * for hydrogen or another radical, in particular for another radical.

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 Thiol-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Cyanat-Gruppe und/oder eine Isocyanat-Gruppe und/oder eine Thiocyanat-Gruppe und/oder eine Isothiocyanat-Gruppe und/oder eine Nitril-Gruppe umfassen oder sein.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 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 thiol 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 or be.

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 Thiol-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 thiol groups and / or epoxy 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 Carbaminsäuren (-NH-COOH) hydrolisieren, welche sich dann zu Amino-Gruppen zersetzen können. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Isocyanat-Gruppe die Hybridschicht mindestens eine Amino-Gruppe umfassen.Isocyanate groups (-N = C = O) of organosilicon compounds can hydrolyze, for example, to carbamic acids (-NH-COOH) during coating in process step a), 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 can 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 einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Isothiocyanat-Gruppe die Hybridschicht mindestens eine Thiocarbamat-Gruppe, zum Beispiel Thionurethan-Gruppe und/oder Thiolurethan-Gruppe, umfassen.Isothiocyanate 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 organosilicon compound with at least one isothiocyanate group, the hybrid layer can comprise at least one thiocarbamate group, for example thion urethane group and / or thiol urethane group.

Nitril-Gruppen (-C≡N) von Organosiliciumverbindungen können sich beim Beschichten in Verfahrensschritt a) beispielsweise zu Carbonsäure-Gruppen zersetzen. Somit kann beim Einsatz von mindestens einer Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Nitril-Gruppe die Hybridschicht mindestens eine Carbonsäure-Gruppe umfassen.Nitrile groups (-C≡N) of organosilicon compounds can decompose, for example, to carboxylic acid groups during coating in process step a). Thus, when using at least one organosilicon compound with at least one nitrile group, the hybrid layer can 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.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 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 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 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.

Ungesättigte, funktionelle Gruppen an der Hybridschicht können vorteilhafterweise mit ungesättigten, funktionellen Gruppen der Polymermasse eine, insbesondere radikalische, Reaktion, beispielsweise Additionsreaktion, eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplast ausbilden.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 of the polymer composition, and in this way form a covalent bond between the hybrid layer and the thermoplastic.

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 der Polymermasse eine Additionsreaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplast ausbilden. Amino-Gruppen können zudem vorteilhafterweise katalytische und damit reaktionsbeschleunigende Eigenschaften aufweisen. Durch Thiol-Gruppen kann vorteilhafterweise eine kovalente Anbindung von bestimmten Kunststoffen, wie Polyphenylensulfid (PPS), an der Hybridschicht mittels Schwefel-Brücken erzielt werden.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 of the polymer composition and in this way form a covalent bond between the Form hybrid layer and the thermoplastic. Amino groups can also advantageously have catalytic and thus reaction-accelerating properties. Covalent bonding of certain plastics, such as polyphenylene sulfide (PPS), to the hybrid layer by means of sulfur bridges can advantageously be achieved through thiol groups.

Hydroxy-Gruppen an der Hybridschicht oder der Polymermasse können zudem vorteilhafterweise mit Carbonsäure-Gruppen oder Hydroxy-Gruppen oder Thiol-Gruppen der Polymermasse beziehungsweise an der Hybridschicht eine Veresterungsreaktion beziehungsweise eine Kondensationsreaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplast ausbilden.Hydroxy groups on the hybrid layer or the polymer mass can also advantageously enter into an esterification reaction or a condensation reaction with carboxylic acid groups or hydroxyl groups or thiol groups of the polymer mass or on the hybrid layer and in this way form a covalent bond between the hybrid layer and the thermoplastic .

Thiocarbamat-Gruppen, zum Beispiel Thionurethan-Gruppen und/oder Thiolurethan-Gruppen und/oder Dithiourethan-Gruppen, an der Hybridschicht können vorteilhafterweise eine kovalente Anbindung von bestimmten Kunststoffen, wie Polyphenylensulfid (PPS), mittels Schwefel-Brücken ermöglichen und/oder mit Amin-Gruppen und/oder Amino-Gruppen der Polymermasse eine Reaktion eingehen und auf diese Weise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplasten ausbilden. Zudem kann durch Thiocarbamat-Gruppen vorteilhafterweise eine kovalente Anbindung von bestimmten Kunststoffen, wie Polyphenylensulfid (PPS), an der Hybridschicht mittels Schwefel-Brücken erzielt werden.Thiocarbamate groups, for example thion urethane groups and / or thiol urethane groups and / or dithiourethane groups, on the hybrid layer can advantageously enable a covalent attachment of certain plastics, such as polyphenylene sulfide (PPS), by means of sulfur bridges and / or with amine -Groups and / or amino groups of the polymer mass enter into a reaction and in this way form a covalent bond between the hybrid layer and the thermoplastic. In addition, thiocarbamate groups can advantageously be used to achieve covalent bonding of certain plastics, such as polyphenylene sulfide (PPS), to the hybrid layer by means of sulfur bridges.

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 in particular be understood to mean 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 Thermoplasts 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. In this way, in turn, a hydrolysis-resistant connection of the thermoplastic to the hybrid layer can advantageously 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 EthoxyGruppen 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, can be used , 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 und/oder mindestens ein Allylsilan und/oder mindestens einen Methacrylsäure- oder Acrylsäureestersilan und/oder mindestens ein Aminosilan, beispielsweise mindestens ein Aminoalkylsilan, und/oder mindestens ein Mercaptosilan, beispielsweise mindestens ein Mercaptoalkylsilan, und/oder mindestens ein Glycidoxysilan, beispielsweise mindestens ein Glycidoxyalkylsilan, und/oder mindestens ein Isocyanatosilan, beispielsweise mindestens ein Isocyanatoalkylsilan, und/oder mindestens ein Thiocyanatosilan, beispielsweise mindestens ein Thiocyanatoalkylsilan, und/oder mindestens ein Cyanosilan, beispielsweise mindestens ein Cyanoalkylsilan, umfassen oder sein.The at least one organosilicon compound with the at least one functional group can, for example, at least one vinylsilane and / or at least one allylsilane and / or at least one methacrylic acid or acrylic acid ester silane and / or at least one aminosilane, for example at least one aminoalkylsilane, and / or at least one mercaptosilane, for example at least one mercaptoalkylsilane and / or at least one glycidoxysilane, for example at least one glycidoxyalkylsilane, and / or at least one isocyanatosilane, for example at least one isocyanatoalkylsilane, and / or at least one thiocyanatosilane, for example at least one thiocyanatoalkylsilane, and / or at least one cyanosilane, for example at least a cyanoalkylsilane, include or be.

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 der Polymermasse 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 the polymer mass 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 und/oder Medienbeständigkeit der Hybridschicht 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 and / or media resistance of the hybrid layer can advantageously be further improved.

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 Polymermasse kann vorteilhafterweise die Anbindung des Thermoplasts an die Hybridschicht und/oder die Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit 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 polymer compound, the connection of the thermoplastic to the hybrid layer and / or the hydrolysis resistance and / or media 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 Thiol-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Cyanat-Gruppe und/oder eine Isocyanat-Gruppe und/oder eine Thiocyanat-Gruppe und/oder eine Isothiocyanat-Gruppe und/oder eine Nitril-Gruppe umfassen oder sein.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 comprise or be a thiol 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 .

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 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 the context of 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. This allows the properties of the hybrid layer to 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:

Figure DE102019217131A1_0001
In the context of one configuration of this embodiment, the at least one silicic acid ester, in particular ortho-silicic acid ester, comprises or is at least one silicic acid ester, in particular ortho-silicic acid ester, of the general chemical formula:
Figure DE102019217131A1_0001

Dabei können R10, R11, R12 und R13 jeweils unabhängig voneinander für eine Alkyl-Gruppe, beispielsweise eine Methyl-Gruppe oder eine Ethyl-Gruppe oder eine Propyl-Gruppe, zum Beispiel eine n-Propyl-Gruppe oder eine i-Propyl-Gruppe, oder eine Butyl-Gruppe, zum Beispiel eine n-Butyl-Gruppe oder eine i-Butyl-Gruppe oder eine t-Butyl-Gruppe, stehen.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 (TMOS) 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). By using tetraethylorthosilicate (TEOS) and / or tetrapropylyorthosilicate (TPOS), the process reliability can advantageously be increased compared to tetramethylorthosilicate (TMOS).

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).

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 Polymermasse in Verfahrensschritt b) mindestens ein, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel. Dabei kann das Verfestigen der Polymermasse zu dem Thermoplast insbesondere durch eine Polymerisationsreaktion, zum Beispiel durch eine Copolymerisationsreaktion und/oder Pfropf-Copolymerisationsreaktion, erfolgen. So kann vorteilhafterweise eine Hautbildung und/oder Eigenspannungen in dem Thermoplast und/oder zur Hybridschicht vermieden und insbesondere eine hohe Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes erzielt werden.In the context of a further embodiment, the polymer mass in process step b) comprises at least one monomer and / or oligomer and / or solvent which can be polymerized with or to form a thermoplastic. The solidification of the polymer mass to form the thermoplastic can take place in particular by means of a polymerization reaction, for example by means of a copolymerization reaction and / or graft copolymerization reaction. In this way, skin formation and / or internal stresses in the thermoplastic and / or in relation to the hybrid layer can advantageously be avoided and, in particular, high stability and / or adhesion and / or tightness of the component-plastic composite can be achieved.

Zum Beispiel kann dabei die Polymermasse mindestens ein cyclisches Monomer oder Oligomer, beispielsweise mindestens ein Lactam, zum Beispiel Caprolactam und/oder Laurinlactam, umfassen. Dabei kann das mindestens eine cyclische Monomer oder Oligomer, beispielsweise das mindestens eine Lactam, zum Beispiel Caprolactam und/oder Laurinlactam, beispielsweise durch eine ringöffnende Polymerisationsreaktion, zum Beispiel mit und/oder zu einem Polymer, beispielsweise Polyamid, zum Beispiel PA6und/oder12, polymerisieren.For example, the polymer mass can comprise at least one cyclic monomer or oligomer, for example at least one lactam, for example caprolactam and / or laurolactam. The at least one cyclic monomer or oligomer, for example the at least one lactam, for example caprolactam and / or laurolactam, for example through a ring-opening polymerization reaction, for example with and / or to a polymer, for example polyamide, for example PA6 and / or 12, polymerize .

Oder die Polymermasse kann zum Beispiel Styrol und/oder mindestens ein Styrol-Derivat umfassen. Dabei kann das Styrol beziehungsweise Styrol-Derivat, zum Beispiel mit und/oder zu Polystryol und/oder einem Polystyrol-Derivat polymerisieren.Or the polymer mass can for example comprise styrene and / or at least one styrene derivative. The styrene or styrene derivative can polymerize, for example, with and / or to form polystyrene and / or a polystyrene derivative.

Oder die Polymermasse kann zum Beispiel Methacrylsäuremethylester (MMA) und/oder mindestens ein Methacrylsäuremethylester-Derivat umfassen. Dabei kann das Methacrylsäuremethylester (MMA) und/oder mindestens ein Methacrylsäuremethylester-Derivat, zum Beispiel mit und/oder zu Polymethylmethacrylat polymerisieren.Or the polymer mass can comprise, for example, methyl methacrylate (MMA) and / or at least one methyl methacrylate derivative. The methyl methacrylate (MMA) and / or at least one methyl methacrylate derivative can polymerize, for example with and / or to form polymethyl methacrylate.

Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die Polymermasse in Verfahrensschritt b) mindestens ein, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe. So kann vorteilhafterweise zudem durch eine Reaktion der funktionellen Gruppen eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplasten und damit eine besonders starke Anbindung des Thermoplasten an der Hybridschicht erzielt werden, wodurch die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes weiter gesteigert werden kann.In the context of one configuration of this embodiment, the polymer mass in process step b) comprises at least one monomer and / or oligomer and / or solvent polymerizable with or to a thermoplastic with at least one, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer, reacting to form a covalent bond , functional group. A covalent bond between the hybrid layer and the thermoplastic and thus a particularly strong connection of the thermoplastic to the hybrid layer can advantageously also be achieved through a reaction of the functional groups, whereby the stability and / or adhesion and / or tightness of the component-plastic composite can be achieved can be increased further.

Zum Beispiel kann die Polymermasse dabei Styrol und/oder mindestens ein Styrol-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfassen. Dabei kann das Styrol und/oder Styrol-Derivat zum Beispiel mit und/oder zu Polystryol beziehungsweise einem Polystyrol-Derivat mit der mindestens einen funktionellen Gruppe polymerisieren. Das Styrol kann dabei zudem mit ungesättigten funktionellen Gruppen an der Hybridschicht, zum Beispiel mit Vinyl-Gruppen, beispielsweise in Form von, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppen und/oder in Form von an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppen, zum Beispiel Allyl-Gruppen, und/oder eine Ethenylen-Gruppen und/oder Methacrylat-Gruppen und/oder eine Acrylat-Gruppen, polymerisieren und dabei eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Polystyrol ausbilden. Durch das mindestens eine Styrol-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe können dabei vorteilhafterweise Reaktionen und kovalente Bindungen mit anderen funktionellen Gruppen an der Hybridschicht ermöglicht werden.For example, the polymer composition can comprise styrene and / or at least one styrene derivative with at least one functional group, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer, which reacts to form a covalent bond. The styrene and / or styrene derivative can, for example, polymerize with and / or to polystyrene or a polystyrene derivative with the at least one functional group. The styrene can also with unsaturated functional groups on the hybrid layer, for example with vinyl groups, for example in the form of, in particular simple or sole, vinyl groups and / or in the form of vinyl groups attached to a bridging group, for example Allyl groups, and / or an ethenylene group and / or methacrylate group and / or an acrylate group, polymerize and thereby form a covalent bond between the hybrid layer and the polystyrene. The at least one styrene derivative with at least one, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer reactable with the formation of a covalent bond, functional group advantageously enables reactions and covalent bonds with other functional groups on the hybrid layer.

Oder die Polymermasse kann zum Beispiel Methacrylsäuremethylester und/oder mindestens ein Methacrylsäuremethylester-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfassen. Dabei kann der Methacrylsäuremethylester und/oder das mindestens eine Methacrylsäuremethylester-Derivat zum Beispiel mit und/oder zu Polymethylmethacrylat beziehungsweise einem Polymethylmethacrylat-Derivat mit mindestens einer funktionellen Gruppe polymerisieren. Der Methacrylsäuremethylester kann dabei zudem mit ungesättigten funktionellen Gruppen an der Hybridschicht, zum Beispiel mit Methacrylat-Gruppen und/oder eine Acrylat-Gruppen und/oder Vinyl-Gruppen, beispielsweise in Form von, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppen und/oder in Form von an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppen, zum Beispiel Allyl-Gruppen, und/oder eine Ethenylen-Gruppen, polymerisieren und dabei eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Polymethylmethacrylat ausbilden. Durch das mindestens eine Methacrylsäuremethylester-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe können dabei vorteilhafterweise Reaktionen und kovalente Bindungen mit anderen funktionellen Gruppen an der Hybridschicht ermöglicht werden.Or the polymer mass can comprise, for example, methyl methacrylate and / or at least one methyl methacrylate derivative with at least one functional group, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer, which reacts to form a covalent bond. The methyl methacrylate and / or the at least one methyl methacrylate derivative can, for example, with and / or to form polymethyl methacrylate or polymerize a polymethyl methacrylate derivative having at least one functional group. The methyl methacrylate can also have unsaturated functional groups on the hybrid layer, for example with methacrylate groups and / or an acrylate groups and / or vinyl groups, for example in the form of, in particular simple or sole, vinyl groups and / or in Polymerize in the form of vinyl groups attached to a bridging group, for example allyl groups, and / or an ethenylene group, thereby forming a covalent bond between the hybrid layer and the polymethyl methacrylate. The at least one methyl methacrylate derivative with at least one functional group, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer, can advantageously react with other functional groups on the hybrid layer to form a covalent bond.

Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform ist in Verfahrensschritt b) der Thermoplast in mindestens einem, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel gelöst. Dabei kann das Verfestigen der Polymermasse zu dem Thermoplast insbesondere durch eine Polymerisationsreaktion, zum Beispiel durch eine Block-Copolymerisationsreaktion und/oder Pfropf-Copolymerisationsreaktion, von dem mindestens einen, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel, welches auch als reaktives Lösungsmittel bezeichnet werden kann, erfolgen. So kann vorteilhafterweise eine Hautbildung und/oder Eigenspannungen in dem Thermoplast und/oder zur Hybridschicht vermieden werden und insbesondere eine hohe Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes erzielt werden.In the context of a further, alternative or additional embodiment, in process step b) the thermoplastic is dissolved in at least one monomer and / or oligomer and / or solvent which can be polymerized with the thermoplastic. The solidification of the polymer mass to the thermoplastic can in particular by a polymerization reaction, for example by a block copolymerization reaction and / or graft copolymerization reaction, of the at least one, polymerizable with the thermoplastic monomer and / or oligomer and / or solvent, which is also known as reactive solvent can be referred to, take place. In this way, skin formation and / or internal stresses in the thermoplastic and / or in relation to the hybrid layer can advantageously be avoided and, in particular, high stability and / or adhesion and / or tightness of the component-plastic composite can be achieved.

Zum Beispiel kann dabei die Polymermasse Polystyrol gelöst in Styrol und/oder in mindestens einem Styrol-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfassen. Dabei kann das Styrol beziehungsweise Styrol-Derivat insbesondere als reaktives Lösungsmittel dienen und zum Beispiel mit und/oder zu Polystryol und/oder einem, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe substituierten, Polystyrol-Derivat polymerisieren.For example, the polymer mass can comprise polystyrene dissolved in styrene and / or in at least one styrene derivative with at least one functional group, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer, which reacts to form a covalent bond. The styrene or styrene derivative can in particular serve as a reactive solvent and polymerize, for example, with and / or to polystyrene and / or a polystyrene derivative, in particular substituted with the at least one functional group.

Ein anderes Beispiel hierfür kann beispielsweise sein, dass die Polymermasse Polymethylmethacrylat (PMMA) gelöst in Methacrylsäuremethylester (MMA) und/oder in mindestens einem Methacrylsäuremethylester-Derivat mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfasst. Dabei kann der Methacrylsäuremethylester und/oder das Methacrylsäuremethylester-Derivat insbesondere als reaktives Lösungsmittel dienen und zum Beispiel mit und/oder zu Polymethylmethacrylat und/oder einem, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe substituierten, Polymethylmethacrylat-Derivat, polymerisieren.Another example of this can be, for example, that the polymer mass polymethyl methacrylate (PMMA) dissolved in methyl methacrylate (MMA) and / or in at least one methyl methacrylate derivative can react with at least one, in particular with the at least one, functional group of the hybrid layer to form a covalent bond, functional group includes. The methyl methacrylate and / or the methyl methacrylate derivative can in particular serve as a reactive solvent and polymerize, for example, with and / or to polymethyl methacrylate and / or a polymethyl methacrylate derivative that is substituted, in particular with the at least one functional group.

Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist in Verfahrensschritt b) der Thermoplast in mindestens einem, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe gelöst. So kann vorteilhafterweise zudem - wie bereits vorstehend erläutert - durch eine Reaktion der funktionellen Gruppen eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplasten und damit eine besonders starke Anbindung des Thermoplasten an der Hybridschicht erzielt werden, wodurch die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes weiter gesteigert werden kann.In the context of one configuration of this embodiment, in process step b) the thermoplastic is in at least one monomer and / or oligomer and / or solvent polymerizable with the thermoplastic that can react with at least one, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond, functional group solved. Thus, as already explained above, a covalent bond between the hybrid layer and the thermoplastic and thus a particularly strong bond of the thermoplastic to the hybrid layer can advantageously be achieved through a reaction of the functional groups, whereby the stability and / or adhesion and / or tightness can be achieved the component-plastic composite can be further increased.

Beispielsweise kann in Verfahrensschritt b) der Thermoplast in mindestens einem, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer gelöst sein, welches der Thermoplast in polymerisierter Form bereits umfasst und/oder welches ein mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituiertes Derivat eines in dem Thermoplasten in polymerisierter Form bereits enthaltenen Monomers ist.For example, in process step b) the thermoplastic can be dissolved in at least one monomer and / or oligomer polymerizable with the thermoplastic, which the thermoplastic already comprises in polymerized form and / or which is a derivative which is substituted with at least one functional group and which is polymerized in the thermoplastic Form is already contained monomer.

Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Polymermasse in Verfahrensschritt b) einen, insbesondere erweichten oder geschmolzenen oder gelösten, mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe, gepfropften Thermoplast und/oder ist zur Ausbildung eines, mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe gepfropften Thermoplasts ausgelegt. So kann vorteilhafterweise ebenfalls durch eine Reaktion der funktionellen Gruppen eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplasten und damit eine besonders starke Anbindung des Thermoplasten an die Hybridschicht erzielt werden, wodurch die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes weiter gesteigert werden kann. Zum Beispiel kann das Pfropfen mittels Maleinsäureanhydrid und/oder mittels eines Silans erfolgen. Zum Beispiel können Thermoplaste, beispielsweise Polyolefine, wie Polypropylen und/oder Polyethylen, beispielsweise durch eine radikalische Pfropfreaktion, zum Beispiel mit Maleinsäureanhydrid und/oder Silanen gepfropft werden.In the context of a further, alternative or additional embodiment, the polymer composition in process step b) comprises a thermoplastic, in particular softened or melted or dissolved, grafted with at least one functional group, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer, to form a covalent bond and / or is designed to form a thermoplastic that is grafted with at least one, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer, with the formation of a covalent bond reactable, functional group. A covalent bond between the hybrid layer and the thermoplastic and thus a particularly strong connection of the thermoplastic to the hybrid layer can advantageously also be achieved through a reaction of the functional groups, whereby the stability and / or adhesion and / or tightness of the component-plastic composite can be achieved can be increased further. For example, the grafting can be carried out using maleic anhydride and / or using a silane respectively. For example, thermoplastics, for example polyolefins such as polypropylene and / or polyethylene, can be grafted, for example, by a free radical grafting reaction, for example with maleic anhydride and / or silanes.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe, insbesondere der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels, der Polymermasse, beispielsweise die mindestens eine funktionelle Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des, insbesondere erweichten oder geschmolzenen oder gelösten, Thermoplasts und/oder des mindestens einen, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels der Polymermasse, eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise eine Ethenylen-Gruppe, zum Beispiel eine Maleinsäureester-Gruppe und/oder Maleinsäureamid-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 Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe, und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Hydrosilan-Gruppe, beispielsweise eine Si-H-Gruppe.In a further embodiment, the at least one functional group, in particular the at least one repeating unit of the at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer and / or of the at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent, of the polymer mass , for example the at least one functional group of the at least one repeating unit of the, in particular softened or melted or dissolved, thermoplastic and / or of the at least one monomer and / or oligomer and / or solvent polymerizable with or to form a thermoplastic, an unsaturated, functional one Group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example an ethenylene group, for example a maleic acid ester group and / or maleic acid amide group, and / or a vinyl group, for example in the form of an, in particular simple, group n 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 a methacrylate group and / or an acrylate group, and / or an epoxy group and / or a hydroxyl group and / or a hydrosilane group, for example an Si-H group.

Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels, der Polymermasse, eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe, zum Beispiel eine Maleinsäureester-Gruppe und/oder eine Maleinsäureamid-Gruppe.In the context of one configuration of this embodiment, the at least one functional group, for example the at least one repeating unit of the at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer and / or of the at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent, the Polymer composition, an unsaturated, functional group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a vinyl group, for example in the form of a particularly simple or sole vinyl group and / or in the form of a group attached to a bridging group Vinyl group, for example allyl group, and / or a methacrylate group and / or an acrylate group and / or an ethenylene group, for example a maleic ester group and / or a maleic acid amide group.

Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung insbesondere ebenfalls eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe, umfassen oder sein.The at least one functional group of the hybrid layer and / or the at least one organosilicon compound can in particular also be an unsaturated, functional group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a vinyl group, for example in the form of an, in particular, single or alone, vinyl group and / or in the form of a vinyl group attached to a bridging group, for example an allyl group, and / or a methacrylate group and / or an acrylate group and / or an ethenylene group be.

Dabei können durch eine, insbesondere radikalische, Reaktion, beispielsweise Additionsreaktion, der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, der Hybridschicht mit der mindestens einen ungesättigten, funktionellen Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, der Polymermasse Alkylen-Einheiten ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Thermoplast 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, the hybrid layer with the at least one unsaturated, functional group, in particular with at least one radically polymerizable Carbon-carbon double bond, the polymer mass alkylene units are formed, via which a covalent bond can advantageously be formed between the hybrid layer and the thermoplastic formed from the polymer mass.

Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Polymermasse, beispielsweise die mindestens einen funktionelle Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers der Polymermasse und/oder die mindestens einen funktionelle Gruppe des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittel der Polymermasse, eine Epoxid-Gruppe.In the context of a further, alternative or additional configuration of this embodiment, the at least one functional group of the polymer mass, for example the at least one functional group of the at least one repeating unit of the at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer of the polymer mass and / or the at least one functional group of the at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent of the polymer composition, an epoxy group.

Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung insbesondere eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe umfassen oder sein.The at least one functional group of the hybrid layer and / or the at least one organosilicon compound can in particular comprise an amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a carboxylic acid group and / or an epoxy group 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. At a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the amine group is, in particular a hydroxyl group can be formed.

Mit einer Hydroxy-Gruppe kann eine Epoxid-Gruppe zum Beispiel, insbesondere über eine Additionsreaktion, zu einer über eine kovalente Bindung verbrückenden Ether-Einheit reagieren. An einem Kohlenstoffatom, welches zu dem mit der Ether-Gruppe substituierten Kohlenstoffatom benachbart ist, kann dabei insbesondere eine Hydroxy-Gruppe ausgebildet werden.An 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.

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 thiol group, for example, in particular via an addition reaction, to form a thioether unit (R-S-R *) bridging via a covalent bond. In particular, a hydroxyl group can be formed on a carbon atom which is adjacent to the carbon atom substituted with the thioether unit.

Mit einer Carbonsäure-Gruppe kann eine Epoxid-Gruppe zum Beispiel, insbesondere über eine Additionsreaktion, zu einer über eine kovalente Bindung verbrückenden Carbonsäureester-Einheit reagieren. An einem Kohlenstoffatom, welches zu dem mit der Carbonsäureester-Einheit substituierten Kohlenstoffatom benachbart ist, kann dabei insbesondere eine Hydroxy-Gruppe ausgebildet werden.An 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 polymerisieren.An epoxy group can, for example, react with an epoxy group to form an ether unit bridging via a covalent bond or polymerize to a polyether.

Durch eine Reaktion, insbesondere Additionsreaktion, der Epoxid-Gruppe der Polymermasse mit der Amino-Gruppe und/oder Hydroxy-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Epoxid-Gruppe der Hybridschicht kann so vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Thermoplast ausgebildet werden.A reaction, in particular an addition reaction, of the epoxy group of the polymer composition 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 can thus advantageously form a covalent bond be formed between the hybrid layer and the thermoplastic formed from the polymer mass.

Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe der Polymermasse, beispielsweise die mindestens einen funktionelle Gruppe der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers der Polymermasse und/oder die mindestens einen funktionelle Gruppe des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels der Polymermasse, eine Hydroxy-Gruppe.In the context of a further, alternative or additional configuration of this embodiment, the at least one functional group of the polymer mass, for example the at least one functional group of the at least one repeating unit of the at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer of the polymer mass and / or the at least one functional group of the at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent of the polymer composition, a hydroxyl group.

Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung insbesondere eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe umfassen oder sein.The at least one functional group of the hybrid layer and / or of the at least one organosilicon compound 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 Hydroxy-Gruppe der Polymermasse mit der Epoxid-Gruppe und/oder Carbonsäure-Gruppe und/oder Thiol-Gruppe der Hybridschicht können Ether-Einheiten beziehungsweise Carbonsäureester-Einheiten beziehungsweise Thioether-Einheiten ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Thermoplast ausgebildet werden kann.Through a reaction, in particular an addition reaction or an esterification reaction or a condensation reaction, the hydroxyl group of the polymer composition 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 or thioether units are formed, via which a covalent bond can advantageously be formed between the hybrid layer and the thermoplastic formed from the polymer mass.

Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst oder ist die mindestens eine funktionelle Gruppe, beispielsweise der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels, der Polymermasse eine Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel eine Si-H-Gruppe.In the context of a further, alternative or additional configuration of this embodiment, the at least one functional group, for example the at least one repeating unit of the at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer and / or of the at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent, the polymer mass a hydrosilane group, for example an Si-H group.

Dabei kann die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung insbesondere eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise eine Vinyl-Gruppe, beispielsweise in Form einer, insbesondere einfachen beziehungsweise alleinigen, Vinyl-Gruppe und/oder in Form einer an eine verbrückende Gruppe angehängten Vinyl-Gruppe, zum Beispiel Allyl-Gruppe, und/oder eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe, umfassen oder sein.The at least one functional group of the hybrid layer and / or the at least one organosilicon compound can in particular be an unsaturated, functional group, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example a vinyl group, for example in the form of a, in particular, single or single , Vinyl group and / or in the form of a vinyl group attached to a bridging group, for example allyl group, and / or a methacrylate group and / or an acrylate group and / or an ethenylene group .

Durch eine Reaktion, insbesondere Hydrosilylierungsreaktion, der Hydrosilan-Gruppe, zum Beispiel Si-H-Gruppe, der Polymermasse an die ungesättigte, funktionelle Gruppe der Hybridschicht können Silicium-Kohlenstoff-Bindungen ausgebildet werden, über welche vorteilhafterweise eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem aus der Polymermasse ausgebildeten Thermoplast ausgebildet werden kannBy means of a reaction, in particular hydrosilylation reaction, of the hydrosilane group, for example Si-H group, of the polymer mass to the unsaturated, functional group of the hybrid layer, silicon-carbon bonds can be formed, via which advantageously a covalent bond between the hybrid layer and the thermoplastic formed from the polymer mass can be formed

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform basiert oder umfasst der Thermoplast Polystyrol (PS) und/oder Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder mindestens ein Polyamid (PA) und/oder mindestens ein Polyolefin, beispielsweise Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder mindestens ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und/oder Polyphenylensulfid (PPS) und/oder Polysulfon (PSU) und/oder mindestens ein Polycarbonat (PC) und/oder Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder Polyetheretherketon (PEEK) und/oder Polyvinylchlorid (PVC) und/oder ein Derivat davon.In a further embodiment, the thermoplastic is based on or comprises polystyrene (PS) and / or polymethyl methacrylate (PMMA) and / or at least one polyamide (PA) and / or at least one polyolefin, for example polyethylene (PE) and / or polypropylene (PP), and / or at least one acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) and / or polyphenylene sulfide (PPS) and / or polysulfone (PSU) and / or at least one polycarbonate (PC) and / or polyethylene terephthalate (PET) and / or polybutylene terephthalate ( PBT) and / or polyetheretherketone (PEEK) and / or polyvinylchloride (PVC) and / or a derivative thereof.

Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst oder ist der Thermoplast ein mit der mindestens einen, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe funktionalisiertes Derivat von Polystyrol (PS) und/oder von Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder eines Polyolefins, beispielsweise von Polyethylen (PE) und/oder Polypropylen (PP), und/oder eines Polyamids (PA) und/oder eines Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymers (ABS) und/oder von Polyphenylensulfid (PPS) und/oder von Polysulfon (PSU) und/oder Polyoxymethylen (POM) und/oder eines Polycarbonats (PC) und/oder von Polyethylenterephthalat (PET) und/oder von Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder von Polyetheretherketon (PEEK) und/oder von Polyvinylchlorid (PVC). So kann vorteilhafterweise durch eine Reaktion der funktionellen Gruppen eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplasten und damit eine besonders starke Anbindung des Thermoplasten an der Hybridschicht erzielt werden, wodurch die Stabilität und/oder Haftung und/oder Dichtigkeit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes weiter gesteigert werden kann.In the context of a special embodiment, the thermoplastic comprises or is one with the at least one, in particular with the at least a functional group of the hybrid layer with the formation of a covalent bond reactable, functional group functionalized derivative of polystyrene (PS) and / or of polymethyl methacrylate (PMMA) and / or of a polyolefin, for example of polyethylene (PE) and / or polypropylene (PP), and / or a polyamide (PA) and / or an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) and / or from polyphenylene sulfide (PPS) and / or from polysulfone (PSU) and / or polyoxymethylene (POM) and / or a polycarbonate ( PC) and / or of polyethylene terephthalate (PET) and / or of polybutylene terephthalate (PBT) and / or of polyetheretherketone (PEEK) and / or of polyvinyl chloride (PVC). A covalent bond between the hybrid layer and the thermoplastic and thus a particularly strong connection of the thermoplastic to the hybrid layer can advantageously be achieved through a reaction of the functional groups, which further improves the stability and / or adhesion and / or tightness of the component-plastic composite can be increased.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird in Verfahrensschritt b) die Polymermasse 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 Thermoplast ummantelt werden.In a further embodiment, in method step b), the polymer mass 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 thermoplastic.

Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Polymermasse 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 Polymermasse und/oder des daraus verfestigten 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. Zudem können durch den mindestens einen Füllstoff, insbesondere den mindestens einen faserförmigen Füllstoff, die mechanischen Eigenschaften des aus der Polymermasse verfestigten Thermoplasts und des Bauteil-Kunststoff-Verbundes gezielt angepasst und/oder die mechanische Stabilität des aus der Polymermasse verfestigten Thermoplasts und des Bauteil-Kunststoff-Verbundes erhöht werden. Darüber hinaus kann durch den mindestens einen Füllstoff die Wärmeleitfähigkeit des aus der Polymermasse verfestigten Thermoplasts und des Bauteil-Kunststoff-Verbundes gezielt angepasst und/oder erhöht werden. Dies kann insbesondere bei dickwandigen Thermoplastschichten auf dem Bauteil 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 polymer compound 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 polymer mass and / or of the plastic solidified therefrom, 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 addition, through the at least one filler, in particular the at least one fibrous filler, the mechanical properties of the thermoplastic solidified from the polymer mass and the component-plastic composite can be specifically adapted and / or the mechanical stability of the thermoplastic solidified from the polymer mass and the component plastic Network can be increased. In addition, the thermal conductivity of the thermoplastic solidified from the polymer mass and of 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 thick-walled thermoplastic layers on the component 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, Polymermasse 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 polymer composition 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.

Im Rahmen einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform umfasst die, insbesondere in Verfahrensschritt b) eingesetzte, Polymermasse weiterhin mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff, zum Beispiel Aluminiumtrihydroxid (ATH). Durch den mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff, zum Beispiel Aluminiumtrihydroxid (ATH), kann vorteilhafterweise die Brennbarkeit verringert werden. So kann wiederum die Sicherheit des Bauteil-Kunststoff-Verbundes erhöht werden.In the context of a further, alternative or additional embodiment, the polymer material used in particular in process step b) furthermore comprises at least one fire-retardant and / or flame-retardant additive, for example aluminum trihydroxide (ATH). The flammability can advantageously be reduced by the at least one fire-retardant and / or flame-retardant additive, for example aluminum trihydroxide (ATH). 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 Thermoplast 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 thermoplastic. 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 und/oder aus Stahl, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, zum Beispiel aus einer Magnesium-Edelstahllegierung, 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 und/oder aus Stahl, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, zum Beispiel aus einer Magnesium-Edelstahllegierung, 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 and / or made of steel, for example made of a stainless steel alloy, for example a magnesium Stainless steel alloy. 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 and / or from steel, for example from a stainless steel alloy, for example from a magnesium-stainless steel alloy.

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 Manganin, 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 manganin, for a sensor, for example a current sensor and / or battery sensor, and / or a electronic circuit, for example which silicon chips and / or low temperature fired ceramics (LTCC; English: Low Temperature Cofired Ceramics) and / or a circuit board, for example a circuit board equipped with electronics, and / or an, in particular electronic, Control device and / or a flux concentrator and / or an, 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 ein Thermoplast 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 thermoplastic.

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 das Ausführungsbeispiel 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 embodiment.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Bauteil-Kunststoff-Verbund, insbesondere einen Bauteil-Thermoplast-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 Thermoplast aufgebracht. Dabei 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 Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten kovalent mit dem Thermoplast verbunden. Insbesondere kann der Bauteil-Kunststoff-Verbund, insbesondere einen Bauteil-Thermoplast-Verbund, durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt sein.In addition, the invention relates to a component-plastic composite, in particular a component-thermoplastic composite, which comprises a component. The component is at least partially coated with a partially inorganic and partially organic hybrid layer. A thermoplastic is applied to the hybrid layer. The hybrid layer is over 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 sulfur bridges and / or Silicon-carbon bonds and / or carboxylic acid ester units covalently bonded to the thermoplastic. In particular, the component-plastic composite, in particular a component-thermoplastic composite, can be produced by a method according to the invention.

Dadurch, dass die Hybridschicht mit dem Thermoplast kovalent verbunden ist, kann vorteilhafterweise eine besonders starke Anbindung des Thermoplasts 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 Thermoplast erzielt werden.Because the hybrid layer is covalently bonded to the thermoplastic, a particularly strong bond of the thermoplastic 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 thermoplastic can thus be achieved.

Die teilweise anorganische und teilweise organische Hybridschicht kann zudem vorteilhafterweise sowohl besonders dicht, beispielsweise wasserdicht und insbesondere auch feuchtedicht und gegebenenfalls sogar gasdicht, als auch sowohl selbst als auch deren Haftung auf dem Bauteil besonders hydrolysebeständig und/oder medienbeständig sein. Somit kann das 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 layer can also advantageously be particularly tight, for example waterproof and in particular also moisture-tight and possibly even gas-tight, and both itself and its adhesion to the component particularly hydrolysis-resistant and / or media-resistant. 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 Thermoplast 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 Thermoplast vor mechanischen Einflüssen geschützt werden.With the thermoplastic, 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 enclosed in the component even better. In addition, the component and the hybrid layer can be protected from mechanical influences by the thermoplastic.

Durch die Hybridschicht und den Thermoplast kann das Bauteil, beispielsweise dicht, verpackt werden. Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann daher zum Beispiel als eine Verpackung, beispielsweise Dichtverpackung, ausgebildet sein.The component can, for example, be packed tightly through the hybrid layer and the thermoplastic. The component-plastic composite can therefore be designed, for example, as a packaging, for example 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 kovalenten Bindungen zwischen der Hybridschicht und dem Thermoplast können insbesondere durch eine Reaktion von mindestens einer funktionellen Gruppe der Hybridschicht mit der mindestens einer funktionellen Gruppe der Polymermasse ausgebildet sein.The covalent bonds between the hybrid layer and the thermoplastic can in particular by a reaction of at least one functional group of the hybrid layer with the be formed at least one functional group of the polymer mass.

Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem Thermoplast 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 Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen, an der Hybridschicht mit ungesättigten, funktionellen Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise von Ethenylen-Gruppen, zum Beispiel von Maleinsäureester-Gruppen und/oder Maleinsäureamid-Gruppen, und/oder Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Methacrylat-Gruppen und/oder Acrylat-Gruppen, des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts ausgebildet sein.A covalent connection of the hybrid layer with the thermoplastic 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 -Groups and / or vinyl groups and / or allyl groups and / or ethenylene groups, on the hybrid layer with unsaturated, functional groups, in particular with at least one free-radically polymerizable carbon-carbon double bond, for example of ethenylene groups, for example of maleic acid ester groups and / or maleic acid amide groups, and / or vinyl groups and / or allyl groups and / or methacrylate groups and / or acrylate groups, of the thermoplastic or the polymer composition for forming the thermoplastic.

Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem Thermoplast über Amin-Einheiten kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion von Amino-Gruppen an der Hybridschicht mit Epoxid-Gruppen des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts, oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion von Epoxid-Gruppen an der Hybridschicht mit Amino-Gruppen des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts ausgebildet sein.A covalent connection of the hybrid layer with the thermoplastic via amine units can, for example, by an addition reaction of amino groups on the hybrid layer with epoxy groups of the thermoplastic or the polymer mass to form the thermoplastic, or vice versa, by an addition reaction of epoxy groups the hybrid layer can be formed with amino groups of the thermoplastic or the polymer mass for forming the thermoplastic.

Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem Thermoplast 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 des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts ausgebildet sein.A covalent connection of the hybrid layer with the thermoplastic via ether units can, 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 of the thermoplastic or the Polymer mass to form the thermoplastic be formed.

Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem Thermoplast über Thioether-Einheiten und/ kann beispielsweise durch eine Additionsreaktion von Thiol-Gruppen an der Hybridschicht mit Epoxid-Gruppen des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts, oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion von Epoxid-Gruppen an der Hybridschicht mit Thiol-Gruppen des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts ausgebildet sein.A covalent connection of the hybrid layer with the thermoplastic via thioether units and / can, for example, by an addition reaction of thiol groups on the hybrid layer with epoxy groups of the thermoplastic or the polymer mass to form the thermoplastic, or vice versa, by an addition reaction of epoxy Groups on the hybrid layer can be formed with thiol groups of the thermoplastic or the polymer mass for forming the thermoplastic.

Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem Thermoplast über Schwefel-Brücken kann beispielsweise durch eine Reaktion von Thiol-Gruppen an der Hybridschicht mit Schwefelatomen des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts ausgebildet sein.A covalent connection of the hybrid layer with the thermoplastic via sulfur bridges can be formed, for example, by a reaction of thiol groups on the hybrid layer with sulfur atoms of the thermoplastic or the polymer mass to form the thermoplastic.

Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem Thermoplast über Silicium-Kohlenstoff-Bindungen kann beispielsweise durch eine Hydrosilylierungsreaktion von ungesättigten, funktionellen Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise von Methacrylat-Gruppen und/oder eine Acrylat-Gruppen und/oder Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen, an der Hybrid-Beschichtung mit Hydrosilan-Gruppen des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts, oder umgekehrt dazu, durch eine Hydrosilylierungsreaktion von Hydrosilan-Gruppen an der Hybrid-Beschichtung mit ungesättigten, funktionellen Gruppen, insbesondere mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, beispielsweise von Methacrylat-Gruppen und/oder eine Acrylat-Gruppen und/oder Vinyl-Gruppen und/oder Allyl-Gruppen und/oder Ethenylen-Gruppen, des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts ausgebildet sein.A covalent connection of the hybrid layer with the thermoplastic via silicon-carbon bonds can be achieved, for example, by a hydrosilylation 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 vinyl groups and / or allyl groups and / or ethenylene groups, on the hybrid coating with hydrosilane groups of the thermoplastic or the polymer composition to form the thermoplastic, or vice versa, by a hydrosilylation reaction of hydrosilane groups on the Hybrid coating 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 groups and / or vinyl groups and / or allyl groups and / or ethenylene Groups, thermoplastic relationship s way of the polymer mass to form the thermoplastic be formed.

Eine kovalente Verbindung der Hybridschicht mit dem Thermoplast 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 des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts oder umgekehrt dazu, durch eine Additionsreaktion und/oder durch eine Veresterungsreaktion von Epoxid-Gruppen und/oder Hydroxy-Gruppen an der Hybridschicht mit Carbonsäure-Gruppen des Thermoplasts beziehungsweise der Polymermasse zur Ausbildung des Thermoplasts ausgebildet sein.A covalent connection of the hybrid layer with the thermoplastic 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 of the thermoplastic or the polymer mass to form the thermoplastic or conversely, 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 of the thermoplastic or the polymer mass to form the thermoplastic.

Insbesondere kann 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 Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen kovalent mit dem Thermoplast verbunden sein. So kann eine hohe Hydrolysebeständigkeit und/oder Medienbeständigkeit erzielt werden.In particular, the hybrid layer can have 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 sulfur bridges and / or Silicon-carbon bonds can be covalently linked to the thermoplastic. In this way, a high resistance to hydrolysis and / or media resistance can be achieved.

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, beispielsweise physikalische, Haftungseigenschaften und gegebenenfalls auch zusätzlich gute, beispielsweise chemische, Anbindungseigenschaften für Thermoplaste aufweisen, besonders dicht, hydrolysebeständig und/oder medienbeständig 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. Hybrid layers of this type can advantageously have good, for example physical, adhesion properties and possibly also additionally good, for example chemical, bonding properties for thermoplastics, be particularly dense, hydrolysis-resistant and / or media-resistant and stable, and also serve as corrosion protection layers for metallic surfaces.

Die Hybridschicht kann beispielsweise eine durchschnittliche Schichtdicke in einem Bereich von ≥ 0,1 µm bis ≤ 5 µm, zum Beispiel von etwa 1 µm, aufweisen.The hybrid layer can, for example, have an average layer thickness in a range from 0.1 μm to 5 μm, for example approximately 1 μm.

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 und/oder aus Stahl, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, zum Beispiel aus einer Magnesium-Edelstahllegierung, 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 und/oder aus Stahl, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung, zum Beispiel aus einer Magnesium-Edelstahllegierung, 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 and / or made of steel, for example from a stainless steel alloy, for example from a magnesium-stainless steel alloy. 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 and / or from steel, for example from a stainless steel alloy, for example from a magnesium-stainless steel alloy.

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 Manganin, 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 manganin, for a sensor, for example a current sensor and / or battery sensor, and / or a electronic circuit, for example which silicon chips and / or low temperature fired ceramics (LTCC; English: Low Temperature Cofired Ceramics) and / or a circuit board, for example a circuit board equipped with electronics, and / or an, in particular electronic, Control device and / or a flux concentrator and / or an, 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 ein Thermoplast 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 thermoplastic.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der Thermoplast mindestens einen Fasern, und/oder mindestens einen Füllstoff und/oder mindestens einen brandhemmenden und/oder flammhemmenden Zusatzstoff.In the context of a further embodiment, the thermoplastic comprises at least one fiber 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 Thermoplast beziehungsweise mit der Polymermasse überspritzt und/oder umspritzt sein.The component-plastic composite can be, for example, an injection-molded or injection-molded plastic component composite. In this case, the component can be overmolded and / or overmolded with the thermoplastic or with the polymer mass, at least in the region of the hybrid layer.

Der Bauteil-Kunststoff-Verbund kann zum Beispiel eine Verpackung, beispielsweise Dichtverpackung, sein, zum Beispiel in welcher das Bauteil durch die Hybridschicht und den darauf aufgebrachten Thermoplast, beispielsweise dicht, zum Beispiel flüssigkeitsdicht, beispielsweise wasserdicht, und/oder feuchtedicht und/oder gasdicht, insbesondere mediendicht, verpackt ist.The component-plastic composite can, for example, be a packaging, for example sealed packaging, for example in which the component is sealed, for example liquid-tight, for example waterproof, and / or moisture-tight and / or gas-tight through the hybrid layer and the thermoplastic applied to it , especially media-tight, is packaged.

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.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, by infrared reflection spectroscopy, silicon compounds such as silanes and / or siloxanes and / or other silicon oxides, and / or functional groups can be detected in thin layers, for example on metal or plastic surfaces, for example in the form of a characteristic fingerprint. For example, the layer thickness can be determined by reflection spectroscopy.

Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Bauteil-Kunststoff-Verbunds wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie auf die Figur, die Figurenbeschreibung und das Ausführungsbeispiel 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 embodiment.

FigurenlisteFigure list

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnung und das Ausführungsbeispiel veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnung und das Ausführungsbeispiel nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigt

  • 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteil-Kunststoff-Verbundes.
Further advantages and advantageous configurations of the subject matter according to the invention are illustrated by the drawing and the exemplary embodiment and explained in the following description. It should be noted that the drawing and the exemplary embodiment are only of a descriptive character and are not intended to restrict the invention in any form. It shows
  • 1 a schematic cross section through an embodiment of a component-plastic composite according to the invention.

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 Thermoplast 13 aufgebracht. Dabei ist die Hybridschicht 12 über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten kovalente mit dem Thermoplast 13 verbunden (nicht dargestellt). 1 shows that the component-plastic composite 10 a component 11 includes. Here is the component 11 at least partially with a, in particular silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer 12th coated. On the hybrid layer 12th is a thermoplastic 13th upset. Here is the hybrid layer 12th Via alkylene units and / or amine units and / or ether units and / or thioether units and / or sulfur bridges and / or silicon-carbon bonds and / or carboxylic acid ester units covalent with the thermoplastic 13th connected (not shown).

Die kovalente Verbindung der Hybridschicht 12 mit dem Thermoplast 13 über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten kann insbesondere durch ein Verfahren ausgebildet werden, in dem in einem Verfahrensschritt a) das Bauteil 11 mit einer, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltigen, teilweise anorganischen und teilweise organischen Hybrid-Beschichtung 12 mit mindestens einer funktionellen Gruppe mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, beschichtet wird. In einem Verfahrensschritt b) wird dabei eine Polymermasse 13 auf die Hybridschicht aufgebracht. Dabei umfasst die Polymermasse einen erweichten oder geschmolzenen oder gelösten Thermoplast 13 und/oder ist zur Ausbildung eines Thermoplasts 13 ausgelegt. Dabei umfasst die Polymermasse mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe. In einem Verfahrensschritt c) wird dabei die Polymermasse zu dem Thermoplast 13 verfestigt. Durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht 12 mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Polymermasse wird eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht 12 und dem Thermoplast 13, insbesondere über Alkylen-Einheiten und/oder Amin-Einheiten und/oder Ether-Einheiten und/oder Thioether-Einheiten und/oder Schwefel-Brücken und/oder Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder Carbonsäureester-Einheiten, ausgebildet.The covalent connection of the hybrid layer 12th with the thermoplastic 13th Via alkylene units and / or amine units and / or ether units and / or thioether units and / or sulfur bridges and / or silicon-carbon bonds and / or carboxylic acid ester units can in particular be formed by a process in which in a process step a) the component 11 with a, in particular silicon- and oxygen-containing, partly inorganic and partly organic hybrid coating 12th is coated with 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. In a process step b), a polymer mass is used 13th applied to the hybrid layer. The polymer mass comprises a softened or melted or dissolved thermoplastic 13th and / or is to form a thermoplastic 13th designed. The polymer mass comprises at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer with at least one repeating unit with at least one functional group and / or at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent with at least one functional group. In a process step c), the polymer mass becomes the thermoplastic 13th solidified. By a reaction of the at least one functional group of the hybrid layer 12th with the at least one functional group of the polymer mass, a covalent bond is established between the hybrid layer 12th and the thermoplastic 13th , in particular via alkylene units and / or amine units and / or ether units and / or thioether units and / or sulfur bridges and / or silicon-carbon bonds and / or carboxylic acid ester units.

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 can 11 with the hybrid layer 12th be partially or fully coated. 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 12th 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 12th can in particular be formed by means of a coating process that includes a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase, for example by chemical gas phase deposition from a gas phase, which includes at least one organosilicon compound as a precursor.

AusführungsbeispielEmbodiment

Mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD; Englisch: Chemical Vapour Deposition) wird auf einem Substrat eine mit Vinyl-Gruppen funktionalisierte, insbesondere silicium- und sauerstoffhaltige, teilweise anorganische und teilweise organische Hybrid-Beschichtung abgeschieden. Dabei wird ein > 200 °C heißes Gasgemisch verwendet, welches die Organosilicium-Präkursoren Tetraethylorthosilikat (TEOS) und Vinyltrimethoxysilan, Wasser, Essigsäure und ein wasserstoffhaltiges Schutzgas, beispielsweise aus 97,3 Vol.-% Argon und 2,7 % Wasserstoff, umfasst. Der Anteil von den Organosilicium-Präkursoren Tetraethylorthosilikat und Vinyltrimethoxysilan an dem Gasgemisch beträgt in Summe ≤ 1,5 Vol.-%, wobei der Tetraethylorthosilikat-Anteil höher als der Vinyltrimethoxysilan ist. Der Anteil von Wasser und Essigsäure an dem Gasgemisch beträgt in Summe ≤ 4,5 Vol.-%, wobei der Essigsäure-Anteil höher als der Wasser-Anteil ist. Der Anteil von dem wasserstoffhaltigen Schutzgas an dem Gasgemisch beträgt ≥ 94 Vol.-%.Chemical vapor deposition (CVD) is used to deposit a partially inorganic and partially organic hybrid coating functionalized with vinyl groups, in particular containing silicon and oxygen, on a substrate. A gas mixture with a temperature of> 200 ° C is used, which contains the organosilicon precursors tetraethylorthosilicate (TEOS) and vinyltrimethoxysilane, water, Acetic acid and a hydrogen-containing protective gas, for example of 97.3% by volume argon and 2.7% hydrogen. The proportion of the organosilicon precursors tetraethylorthosilicate and vinyltrimethoxysilane in the gas mixture is 1.5% by volume in total, the tetraethylorthosilicate proportion being higher than the vinyltrimethoxysilane. The proportion of water and acetic acid in the gas mixture is 4.5% by volume in total, the acetic acid proportion being higher than the water proportion. The proportion of the hydrogen-containing protective gas in the gas mixture is 94% by volume.

Eine auf diese Weise ausgebildete, mit Vinyl-Gruppen funktionalisierte, Hybrid-Beschichtung kann zum Beispiel mit Polymethylmethacrylaten, beispielsweise durch eine radikalische Reaktion, kovalente Bindungen ausbilden und dadurch sehr gute Haftungs- und Anbindungseigenschaften für derartige Materialien aufweisen.A hybrid coating formed in this way and functionalized with vinyl groups can, for example, form covalent bonds with polymethyl methacrylates, for example through a radical reaction, and thus have very good adhesion and bonding properties for such materials.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 1699612 B1 [0004]EP 1699612 B1 [0004]
  • WO 2007/003490 A1 [0004]WO 2007/003490 A1 [0004]

Claims (16)

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) mit mindestens einer funktionellen Gruppe mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine chemische Reaktion mindestens einer Organosiliciumverbindung als Präkursor und einen Abscheideprozess aus einer Gasphase umfasst, b) Aufbringen einer Polymermasse auf die Hybridschicht (12), wobei die Polymermasse einen erweichten oder geschmolzenen oder gelösten Thermoplast (13) umfasst und/oder zur Ausbildung eines Thermoplasts (13) ausgelegt ist und wobei die Polymermasse mindestens ein Polymer und/oder Präpolymer und/oder Oligomer mit mindestens einer Wiederholungseinheit mit mindestens einer funktionellen Gruppe und/oder mindestens ein polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer funktionellen Gruppe umfasst, und c) Verfestigen der Polymermasse zu dem Thermoplast (13), wobei durch eine Reaktion der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht (12) mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Polymermasse eine kovalente Bindung zwischen der Hybridschicht (12) und dem Thermoplast (13) ausgebildet wird.A method for producing a component-plastic composite (10), comprising the method steps: a) Coating a component (11) with a partially inorganic and partially organic hybrid layer (12), in particular containing silicon and oxygen, with at least one functional group by means of a coating process that involves a chemical reaction of at least one organosilicon compound as a precursor and a deposition process from a gas phase includes, b) applying a polymer mass to the hybrid layer (12), wherein the polymer mass comprises a softened or melted or dissolved thermoplastic (13) and / or is designed to form a thermoplastic (13) and wherein the polymer mass comprises at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer with at least one repeating unit with at least one functional group and / or at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent with at least one functional group, and c) solidification of the polymer mass to form the thermoplastic (13), a covalent bond being formed between the hybrid layer (12) and the thermoplastic (13) through a reaction of the at least one functional group of the hybrid layer (12) with the at least one functional group of the polymer mass becomes. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Beschichten in Verfahrensschritt a) mittels chemischer Gasphasenabscheidung aus einer mindestens eine Organosiliciumverbindung als Präkursor umfassenden Gasphase erfolgt.Procedure according to Claim 1 , wherein the coating in process step a) takes place by means of chemical vapor deposition from a gas phase comprising at least one organosilicon compound as a precursor. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in Verfahrensschritt a) die Gasphase mindestens eine Organosiliciumverbindung mit mindestens einer funktionellen Gruppe als Präkursor umfasst.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein in process step a) the gas phase comprises at least one organosilicon compound with at least one functional group as a precursor. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Beschichten in Verfahrensschritt a) bei einer Temperatur in einem Bereich von ≥ 200 °C bis ≤ 400 °C, insbesondere von ≥ 250 °C bis ≤ 350 °C, erfolgt, und/oder wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) eine reduzierende oder inerte Gasphase ist, insbesondere wobei die Gasphase Wasserstoff enthält, und/oder wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) mindestens eine Säure, insbesondere mindestens eine Brϕnsted-Säure, und/oder Wasser umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 3 , wherein the coating in process step a) at a temperature in a range from 200 ° C to 400 ° C, in particular from 250 ° C to 350 ° C, and / or wherein the gas phase in process step a) a reducing or inert gas phase, in particular wherein the gas phase contains hydrogen, and / or wherein the gas phase in process step a) comprises at least one acid, in particular at least one Brønsted acid, and / or water. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht (12) und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe und/oder eine Vinyl-Gruppe und/oder eine Ethenylen-Gruppe, und/oder eine Amino-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Thiol-Gruppe und/oder eine Thiocarbamat-Gruppe, insbesondere eine Thionurethan-Gruppe und/oder eine Thiolurethan-Gruppe und/oder eine Dithiourethan-Gruppe, und/oder eine Carbonsäure-Gruppe und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Cyanat-Gruppe und/oder eine Isocyanat-Gruppe und/oder eine Thiocyanat-Gruppe und/oder eine Isothiocyanat-Gruppe und/oder eine Nitril-Gruppe umfasst oder ist.Method according to one of the Claims 1 to 4th , 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 a methacrylate group and / or an acrylate group and / or a vinyl group and / or an ethenylene group Group, and / or an amino group and / or a hydroxyl group and / or a thiol group and / or a thiocarbamate group, in particular 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 includes or is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mindestens eine Organosiliciumverbindung ein Organosilan umfasst oder ist, insbesondere wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe der Hybridschicht (12) und/oder der mindestens einen Organosiliciumverbindung über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an Silicium angebunden ist.Method according to one of the Claims 1 to 5 wherein the at least one organosilicon compound comprises or is an organosilane, in particular 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. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Gasphase in Verfahrensschritt a) weiterhin - mindestens eine weitere Organosiliciumverbindung mit mindestens einer weiteren funktionellen Gruppe als Präkursor, und/oder - mindestens einen Kieselsäureester, insbesondere ortho-Kieselsäureester, umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 6th , 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, and / or - at least one silicic acid ester, in particular ortho-silicic acid ester. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in Verfahrensschritt b) die Polymermasse mindestens ein, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 7th , wherein in process step b) the polymer composition comprises at least one monomer and / or oligomer and / or solvent which can be polymerized with or to form a thermoplastic. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in Verfahrensschritt b) der Thermoplast in mindestens einem, mit oder zu dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel gelöst ist.Method according to one of the Claims 1 to 8th , wherein in process step b) the thermoplastic is dissolved in at least one monomer and / or oligomer and / or solvent which can be polymerized with or to form the thermoplastic. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in Verfahrensschritt b) die Polymermasse mindestens ein, mit oder zu einem Thermoplast polymerisierbares Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht (12) unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe umfasst, insbesondere wobei der Thermoplast in mindestens einem, mit dem Thermoplast polymerisierbaren Monomer und/oder Oligomer und/oder Lösungsmittel mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht (12) unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe gelöst ist.Method according to one of the Claims 1 to 9 , wherein in process step b) the polymer mass is at least one, polymerizable with or to a thermoplastic monomer and / or oligomer and / or solvent with at least one, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer (12) reactable to form a covalent bond, functional Group, in particular wherein the thermoplastic is dissolved in at least one, polymerizable with the thermoplastic monomer and / or oligomer and / or solvent with at least one, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer (12) reactable functional group to form a covalent bond is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in Verfahrensschritt b) die Polymermasse einen mit mindestens einer, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe gepfropften Thermoplast umfasst und/oder zur Ausbildung eines, mit mindestens einen, insbesondere mit der mindestens einen funktionellen Gruppe der Hybridschicht unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagierbaren, funktionellen Gruppe gepfropften Thermoplasts ausgelegt ist.Method according to one of the Claims 1 to 10 , wherein in process step b) the Polymer composition comprises a functional group grafted with at least one, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond, and / or to form a, with at least one, in particular with the at least one functional group of the hybrid layer to form a covalent bond reactable, functional group-grafted thermoplastic is designed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die mindestens eine funktionelle Gruppe, insbesondere der mindestens einen Wiederholungseinheit des mindestens einen Polymers und/oder Präpolymers und/oder Oligomers der Polymermasse und/oder des mindestens einen polymerisierbaren Monomers und/oder Oligomers und/oder Lösungsmittels, der Polymermasse eine ungesättigte, funktionelle Gruppe, insbesondere eine Ethenylen-Gruppe und/oder eine Vinyl-Gruppe und/oder eine Methacrylat-Gruppe und/oder eine Acrylat-Gruppe, und/oder eine Epoxid-Gruppe und/oder eine Hydroxy-Gruppe und/oder eine Hydrosilan-Gruppe, umfasst oder ist.Method according to one of the Claims 1 to 11 , wherein the at least one functional group, in particular the at least one repeating unit of the at least one polymer and / or prepolymer and / or oligomer of the polymer composition and / or of the at least one polymerizable monomer and / or oligomer and / or solvent, of the polymer composition is an unsaturated, functional Group, in particular an ethenylene group and / or a vinyl group and / or a methacrylate group and / or an acrylate group, and / or an epoxy group and / or a hydroxyl group and / or a hydrosilane group , includes or is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Thermoplast auf Polystyrol und/oder Polymethylmethacrylat und/oder mindestens einem Polyolefin und/oder mindestens einem Polyamid und/oder mindestens einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer und/oder Polyphenylensulfid und/oder Polysulfon und/oder Polyoxymethylen und/oder mindestens einem Polycarbonat und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polybutylenterephthalat und/oder Polyetheretherketon und/oder Polyvinylchlorid und/oder einem Derivat davon basiert.Method according to one of the Claims 1 to 12th , the thermoplastic based on polystyrene and / or polymethyl methacrylate and / or at least one polyolefin and / or at least one polyamide and / or at least one acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and / or polyphenylene sulfide and / or polysulfone and / or polyoxymethylene and / or at least a polycarbonate and / or polyethylene terephthalate and / or polybutylene terephthalate and / or polyetheretherketone and / or polyvinyl chloride and / or a derivative thereof. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10), insbesondere hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 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 Thermoplast (13) aufgebracht ist, wobei die Hybridschicht (12) über - Alkylen-Einheiten und/oder - Amin-Einheiten und/oder - Ether-Einheiten und/oder - Thioether-Einheiten und/oder - Schwefel-Brücken und/oder - Silicium-Kohlenstoff-Bindungen und/oder - Carbonsäureester-Einheiten kovalent mit dem Thermoplast (13) verbunden ist.Component-plastic composite (10), in particular produced by a method according to one of the Claims 1 to 13th , 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 a thermoplastic (13) is applied to the hybrid layer (12) the hybrid layer (12) via - alkylene units and / or - amine units and / or - ether units and / or - thioether units and / or - sulfur bridges and / or - silicon-carbon bonds and / or - carboxylic acid ester units are covalently bonded to the thermoplastic (13). Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach Anspruch 14, 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.Component-plastic composite (10) according to Claim 14 wherein the hybrid layer (12) comprises 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 of amorphous silicon dioxide. Bauteil-Kunststoff-Verbund (10) nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Bauteil (11) eine metallische Oberfläche aufweist und/oder ein metallisches Bauteil mit einer metallischen Oberfläche 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 das Bauteil (11) eine elektronische und/oder elektrische Komponente umfasst oder ist.Component-plastic composite (10) according to Claim 14 or 15th , wherein the component (11) has a metallic surface and / or is a metallic component with a metallic surface, the metallic surface of the component (11) with the, in particular silicon- and oxygen-containing, partially inorganic and partially organic hybrid layer (12) , is partially or completely coated, in particular wherein the component (11) comprises or is an electronic and / or electrical component.
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