DE1659038C3 - - Google Patents
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- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
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Description
Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Bauelement mit einer mindestens 2 mm dicken Trägerschicht aus thermoplastischem Kunststoff und mindestens einer mit dieser über eine haftvermittelnde Schicht verbundenen dünnen Schicht aus Metall.The invention relates to a multilayer component with a carrier layer at least 2 mm thick made of thermoplastic material and at least one with this over an adhesion-promoting layer connected thin layer of metal.
Bauelemente dieser Art sind in vielerlei Variationen bekannt. Ihre Metallschichten bestehen beispielsweise aus Aluminium oder legierten Stählen, ihre Kunststoffschichten beispielsweise aus Vinylchlorid-PoJymerisaten, Polyester-Harzen, Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisaten, Polyamiden, Acrylester-Polymerisaten oder Styrol-Polymerisaten.Components of this type are known in many variations. Their metal layers exist, for example made of aluminum or alloyed steels, their plastic layers, for example, made of vinyl chloride polymers, Polyester resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, polyamides, acrylic ester polymers or Styrene polymers.
Solche Bauelemente weisen gegenüber herkömmlichen Bauelementen eine Reihe von Vorteilen auf, sind aber relativ empfindlich gegenüber Witterungseinflüssen, die Korrosion oder e>n Lösen der einzelnen Schichten voneinander bewirken. Für manche Anwendungszwecke weisen sie häufig ferner eine unzureichende Biegesteifigkeit auf.Such components have a number of advantages over conventional components, but are relatively sensitive to weather conditions, corrosion or loosening of the individual Effect layers of each other. For some purposes, they often also have an inadequate Flexural rigidity.
Aus der britischen Patentschrift 991 568 ist bekannt, Äthylencopolymerisate, die Acrylsäure und einen Acrylsäureester einpolymerisiert enthalten, als Schmelzkleber oder als Modifizierungsmittel für Wachse zu verwenden. Vorzugsweise kommen Äthylenterpolymerisate in Betracht, deren Esterkomponente sich von einem primären Alkohol ableitet. Wie sich herausgestellt hat, läßt jedoch die Witterungsbeständigkeit dieser Äthylenterpolymerisate noch zu wünschen übrig.From British patent specification 991 568 it is known Ethylene copolymers containing acrylic acid and an acrylic acid ester in polymerized form as hot melt adhesives or as a modifier for waxes. Ethylene terpolymers are preferred into consideration, the ester component of which is derived from a primary alcohol. As it turned out has, however, the weather resistance of these ethylene terpolymers still leaves something to be desired.
Es sind ferner Verbundfoiien bekannt, mit einer Schicht aus Polyäthylen und einer mit dieser über eine haftvermittelnde Schicht verbundenen dünnen Schicht aus Metall. Die dort eingesetzten haftvermittelnden Schichten reichen nicht aus, um Bauelemente hoher Steifigkeit, Witterungsbeständigkeit und Festigkeit herzustellen.There are also Verbundfoiien known, with a layer of polyethylene and one with this over a Adhesion-promoting layer connected thin layer of metal. The adhesion promoting agents used there Layers are not enough to create components with high rigidity, weather resistance and strength to manufacture.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein mehrschichtiges Bauelement der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, dessen Schichten fester miteinander verbunden sind, so daß das Bauelement auch höheren Belastungen ausgesetzt werden kann und eine entsprechend hohe Steifigkeit besitzt. Das mehrschichtige Bauelement soll eine gute Oberflächenbeschaffenheit aufweisen ι,.;ό 5 witterungsbeständig sein. Der Verbund soll auch ncdi Anwendung größerer äußerer Kräfte erhalten bleik-n. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem eingangs beschriebenen Bauelement dadurch gelöst. λ>:> die haftvermittelnde Schicht ein Athylencopolymeri.-.u ίο ist, das 60 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 0,5 bi.-, iii Gewichtsteile Acrylsäure sowie 0,5 bis 20 G^wichtstc^· des tert.-Buty!esters der Acrylsäure — wobei c:„: Summe der Gewichtsteile jeweils 100 beträgt - :v, polymer gebundener Form enthält und die Tragoschicht aus Polyäthylen niedriger Dichte besteht.The object of the invention is to provide a multilayer component of the type described at the outset, the layers of which are more firmly connected to one another, so that the component can also be exposed to higher loads and has a correspondingly high rigidity. The multilayer component should have a good surface quality ι,.; Ό 5 be weather-resistant. The association is also intended to preserve the application of greater external forces. According to the invention, the object is achieved in the component described at the outset. λ>:> the adhesion-promoting layer is an Athylencopolymeri .-. u ίο, the 60 to 90 parts by weight of ethylene, 0.5 to 3 parts by weight of acrylic acid and 0.5 to 20 parts by weight of tert-buty! esters of acrylic acid - where c : ": sum of the parts by weight is 100 in each case - : v, contains polymer-bound form and the support layer consists of low-density polyethylene.
Das mehrschichtige Bauelement kann dahingehen.j abgewandelt werden, daß sich auf der dünnen Metiii'-schicht eine weitere Metallschicht befindet und imH für deren Verbindung das gleiche haftvermittehuie ao Material eingesetzt ist wie für die Verbindung <L_t ersten Metallschicht mit der Trägerschicht.The multilayer component can go be modified that on the thin metal layer another metal layer is located and imH the same liability agency for their connection ao material is used as for the connection <L_t first metal layer with the carrier layer.
Durch den Einsatz des speziellen Äthylencopolymerisates, das Acrylsäure und tert.-Butylacrylat einpol·- merisiert enthält, und von Polyäthylen niedriger Dichte erhält man Baueiemente, die eine gute Steifigkeit aufweisen und witterungsbeständig sind sowie eine gute Oberflächenbeschaffenheit aufweisen.Through the use of the special ethylene copolymer, which contains acrylic acid and tert-butyl acrylate in polymerized form, and low-density polyethylene components are obtained that have good rigidity and are weather-resistant, as well as good ones Have surface properties.
Für das zur Herstellung der Bauelemente verwendete Copolymerisat an sich wird hier kein Schutz begehrt.There is no protection here for the copolymer used to produce the components desired.
In der folgenden Beschreibung ist die Reihenfolge der Schichten zur Verdeutlichung mit Ordnungsziffern gekennzeichnet.In the following description, the order of the layers is given with ordinal numbers for clarity marked.
Das vorgeschlagene Bauelement ist z. D. aufgebaut aus (1) einer 0,01 bis 0,5 mm dicken ersten, äußeren Schicht aus einem korrosionsbeständigen Metall, (2) einer 0,02 bis 0,5 mm dicken zweiten, inneren Schicht aus dem Athylencopoiymerisat, (3) einer 0,3 bis 4 mm dicken dritten, inneren Schicht aus einem formbeständigen Metall, (4) ciner/S&l bis I mm dicken vierten, inneren Schicht aus dem Athylencopoiymerisat. (5) einer 2 bis 20 mm dicken fünften, inneren Schicht aus Polyäthylen niedriger Dichte, (6) einer 0,02 bis 1 mm dicken sechsten, inneren Schicht aus dem Äthylencopolymerisat, (7) einer 0,1 bis 4 mm dicken siebten, äußeren oder — sofern eine achte und neunte Schicht gegeben sind — inneren Schichten aus einem formbeständigen Metall, sowie - gegebenenfalls - (8) einer 0,02 bis 0,5 mm dicken achten, inneren Schicht aus dem Athylencopoiymerisat und (9) einer 0,01 bis 0,5 mm dicken neunten, äußeren Schicht aus einem korrosionsbeständigen Metall.The proposed component is z. D. composed of (1) a 0.01 to 0.5 mm thick first, outer layer made of a corrosion-resistant metal, (2) a 0.02 to 0.5 mm thick second, inner layer made of the ethylene copolymer, (3) a 0.3 to 4 mm thick third, inner layer made of a dimensionally stable metal, (4) ciner / S & 1 to 1 mm thick fourth, inner layer made of the ethylene copolymer. (5) a 2 to 20 mm thick fifth, inner layer made of low-density polyethylene, (6) a 0.02 to 1 mm thick sixth, inner layer made of the ethylene copolymer, (7) a 0.1 to 4 mm thick seventh, outer or - if there are eighth and ninth layers - inner layers made of a dimensionally stable metal, and - if necessary - (8) a 0.02 to 0.5 mm thick eighth inner layer made of the ethylene copolymer and (9) a 0, 01 to 0.5 mm thick, ninth, outer layer made of a corrosion-resistant metal.
Die Schichten (1) und — sofern gegeben — (9) können beispielsweise bestehen aus Kupfer-, Aluminium- oder Messingfolien oder aus Folien aus nichtrostenden Stählen.The layers (1) and - if given - (9) can for example consist of copper, aluminum or brass foils or foils made from stainless steels.
Das Athylencopoiymerisat der Schichten (2), (4), (6) und — sofern gegeben — (8) hat zweckmäßigerweise folgende Kenndaten: Dichte 0,9 bis 1,1 g/cm3, kristalline Anteils unter 60%, Shore-Härte C 30 bis 90. Bei den Elementen können die Äthylencopolymerisate der einzelnen Schichten in ihrer Zusammensetzung gleich oder voneinander verschieden sein. Sie werden vor'eilhafterweise in Form von Folien eingesetzt. Da sie nach Art eines Schmelzklebers wirken, müssen sie beim Verarbeiten — d. h. beim Herstellen der Elemente — in. plastischem bis zähflüssigem Zustand vorliegen. Die zugehörigen Temperaturen — und damit die Arbeits-The ethylene copolymer of layers (2), (4), (6) and - if given - (8) expediently has the following characteristics: density 0.9 to 1.1 g / cm 3 , crystalline content below 60%, Shore hardness C 30 to 90. In the case of the elements, the composition of the ethylene copolymers of the individual layers can be identical to or different from one another. They are advantageously used in the form of foils. Since they act like a hot melt adhesive, they must be in a plastic to viscous state during processing - that is, during the manufacture of the elements. The associated temperatures - and thus the working
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temperaturen — betragen 80 bis 250 C, insbesondere 130 bis 220C.temperatures - are 80 to 250 C, especially 130 to 220C.
Die Schichten (3) und (7) können beispielsweise bestehen aus Aluminium oder Stahlblech.The layers (3) and (7) can consist of aluminum or sheet steel, for example.
Das Herstellen der Bauelemente kann durch übliche Verfahren erfolgen. Ein geeignete Verfahren besteht z. B. darin, daß man in eine Plattenpresse eine Metallfolie — bestimmt für Schicht (1) — einiegt, darauf eine Folie aus dem Athylencopolymerisat — bestimmt für Schicht (2) —, darauf ein Metallblech — bestimmt für Schicht (3), darauf eine Folie aus dem Athylencopolymerisat — bestimmt für Schicht (4) — und darauf den für Schicht (5) bestimmten Kunststoff, wonach bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck verpreßt wird. Dabei wird zunächst ein fünfschichtiges Haiozeug erhalten aus den Schichten (1), (2), (3), (4) und (5). Auf dieses - zweckmäßigerweise noch heiße — Halbzeug kann z. B. eine Folie aus dem Athylencopolymerisat — bestimmt für Schicht (6) — gelegt werden und darauf entweder das für Schicht (7) bestimmte Metallblech oder ein Halbzeug aus den Schichten (9), (8) und (7), wobei dieses Halbzeug in analoger Weise hergestellt sein kann wie das erstgenannte Halbzeug und zweckmäßigerweise ebenfalls noch heiß sein sollte. Das ganze kann sodann in einem Preßrahmen bei erhöhter Temperatur zu einem innigen Verbund verpreßt werden.The components can be produced by conventional methods. An appropriate procedure exists z. B. in that one in a plate press a metal foil - intended for layer (1) - einiegt, on it a Foil made from the ethylene copolymer - intended for layer (2) -, then a metal sheet - intended for Layer (3), on it a film made of the ethylene copolymer - intended for layer (4) - and on it the for layer (5) certain plastic, after which pressed at elevated temperature and pressure will. First a five-layer shark stuff is used obtained from layers (1), (2), (3), (4) and (5). On this - expediently still hot - semi-finished product can e.g. B. a film made of the ethylene copolymer - intended for layer (6) - can be placed and then either the sheet metal intended for layer (7) or a semi-finished product from the layers (9), (8) and (7), it being possible for this semifinished product to be produced in a manner analogous to that of the first-mentioned semifinished product and should also be hot. The whole thing can then be placed in a press frame be pressed at elevated temperature to form an intimate bond.
Die Bauelemente eignen sich beispielsweise für den Fertighausbau, den Schiffs- und Waggonbau sowie als Zwischenwände im Hochbau.The components are suitable, for example, for prefabricated house construction, ship and wagon construction as well as Partition walls in building construction.
Das im nachstehenden Beispiel verwendete Äthylencopolymerisat enthält 88,3 Gewichtsteile Äthylen, 3,5 Gewichtsteile Acrylsäure und 8,2 Gewichtsteile des tert.-Butylesters der Acrylsäure einpolymerisiert.The ethylene copolymer used in the following example contains 88.3 parts by weight of ethylene, 3.5 Parts by weight of acrylic acid and 8.2 parts by weight of the tert-butyl ester of acrylic acid are copolymerized.
In einer Plattenpresse werden nach- und übereinander eingelegt (1) tine 0,1 mm dicke Folie aus legiertem Stahl, (2) eine 0,2 mm dicke Folie des Äthylencopolymerisats, (3) ein 2,2 mm dickes Eisenblech, (4)In a platen press, (1) a 0.1 mm thick alloy sheet is placed one after the other Steel, (2) a 0.2 mm thick film of the ethylene copolymer, (3) a 2.2 mm thick sheet of iron, (4)
is eine Äfram dicke Folie des Äthylencopolymerisats und (5) eine 5 mm dicke Platte aus Polyäthylen (Dichte 0,918 g/cm3), worauf das ganze bei 1900C über 5 Minuten bei einem Druck von 0,2 kp/cm2 zu einem innigen Verbund verpreßt wird. Auf das so erhaltene Halbzeug wird — noch in derselben Wärme — aufgelegt ein drei mm dickes Eisenblech [bestimmt für Schicht (7)], das auf seiner Unterseite mit einer 0,15 mm dicken Folie aus dem Athylencopolymerisat [bestimmt für Schicht (6)] beschichtet ist, worauf wiederum bei 1900C überis an Äfram thick film of the ethylene copolymer and (5) a 5 mm thick plate made of polyethylene (density 0.918 g / cm 3 ), whereupon the whole thing at 190 0 C for 5 minutes at a pressure of 0.2 kp / cm 2 to one intimate bond is pressed. A three mm thick sheet of iron [intended for layer (7)] is placed on the semi-finished product obtained in this way - still in the same heat - and covered on its underside with a 0.15 mm thick film made of the ethylene copolymer [intended for layer (6)]. is coated, whereupon again at 190 0 C over
3 Minuten bei einem Druck von 0,24 kp/cm2 zum fertigen Bauelement verpreßt wird, das bei 600C der Presse entnommen wird.3 minutes at a pressure of 0.24 kp / cm 2 is pressed to the finished component, which is removed from the press at 60 0 C.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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