DE1704494A1

DE1704494A1 - Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen

Info

Publication number: DE1704494A1
Application number: DE19671704494
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Frielingsdorf; Alfred Dr Hofmann; Dieter Dr Mahling; Heinz Dr Mueller-Tamm
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1967-09-08
Filing date: 1967-09-14
Publication date: 1971-05-27
Also published as: DE1704494C3; BE720568A; FR1582283A; AT308379B; DE1704494B2

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG-

17Q4A94

Unser Zeichen: O.Z. 25 096 HWz/Ktn Ludwigshafen am Rhein, 7. 9· 1967

Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen, die aus einer relativ dicken Innenschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff und aus relativ dünnen Äußenschichten aus Metallen aufgebaut sind.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art werden die Bauelemente beispielsweise unter Verwendung einer Extrusionsbeschichtungsanlage hergestellt. Dabei wird auf eine Platte aus Polyäthylen (als späterer, relativ dicken Innenschicht) zunächst ein Haftvermittler z-Wi sehen dem Polyäthylen und den Metallaußenschichten aufgebracht. Dieser Haftvermittler.ist entweder ein Haftkleber oder ein Zweikomponentenkleber auf Ep oxy basis.-.

Die benagten Methoden haben den Nachteil, daß sie verfahrenstechnisch umständlich sind und die Haftfestigkeit zwischen Metall und Kunststoff (Polyäthylen) zu wünschen übrig läßt. Bei der Verwendung von Haftklebern erreicht man nur geringe Zeitstandfestigkeiten und ungenügende Temperaturbeständigkeit. Andererseits erfordert die. Herstellung des Verbundes mit Hilfe von Zweikomponentenklebern großen, apparativen Aufwand und lange Aushärtzeiten und ergibt relativ oprö'de Klebfugen; die Elemente sind außerdem nicht

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tiefziehfähig. Weiterhin war es für einen relativ guten Verbund bisher immer notwendig, die zu verklebenden Metall- und Polyäthylenoberflächen vorzubehandeln, z.B. oxydativ.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art aufzuzeigen, das nicht oder in erheblich geringerem Umfang mit den erwähnten Nachteilen belastet ist.

Es wurde gefunden, daß die Aufgabe gelöst werden kann, wenn man auf eine spezielle Sorte von Polyäthylen (als späterer, relativ dicken Innenschicht) mittels einer speziellen haftvermittelnden Schicht unter speziellen Verfahrensbedingungen die Außenschichten aus Metallen aufbringt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren der eingangs geschilderten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man aus einem Polyäthylen der Dichte 0,918 bis 0,930 g/cm' und des Schmelzindex (nach ASTM D 1238 - 65 T) von 0,2 bis 5 mittels einer Schneckenpresse bei-einer Massetemperatur von 120 bis 220⁰C (vorzugsweise 160 bis 180⁰C) kontinuierlich eine Platte mit einer Dicke von 1 bis 20 mm herstellt, die so erhaltene Platte mittels eines Walzenpaares bei einer Massetemperatur von 100 bis 22O⁰C (vorzugsweise 120 bis 160⁰C kontinuierlich jeweils auf beiden Seiten zunächst mit einer 0,01 bis 0,2 mm starken Folie aus einem Terpolymerisat - das 60 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 0,5 bis 20 Gewichtsteile einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sowie 0,5 bis 20 Gewichtsteile

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eines Esters einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt) - , danach mit einem 0,05 bis 1,5 mm starken Metallblech belegt, das Ganze unter einem Walzendruck von 0,1 bis 4 kg/cm verbindet und das so erhaltene planebene Bauelement auf Umgebungstemperatur abkühlt oder abkühlen läßt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus einem Terpolymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 3 bis ™ q Gewichtsteile einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C-* - Cr₁ - Carbonsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile eines C₁-Cp - Alkylesters einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C, - G₁- - Carbonsäure einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile TOO beträgt).

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus einem Terpolymerisat verwendet, das 7¹ bis 90 Gewichtsteile ,g Äthylen, 3 bis 9 Gewicht steile Acrylsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile des tert.-Butylesters der Acrylsäure einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewicht steile 100 beträgt).

Zur .Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich handelsübliches Polyäthylen der Dichte 0,918 bis 0,930 g/cm^ und des Schmelzindex 0,2 bis 5. Me erfindungsgemäß zu verwendende Klebefolie besteht aus einem an sich bekannten Terpolymerisat, das nach den für Äthylenpolymerisate üblichen Verfahren

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zu Folien verarbeitet werden kann. Es ist zweckmäßig, wenn die eingesetzten Terpolymerisate die folgenden Kenndaten haben: Dichte = 0,9 bis 1,T g/cm , kristalline Anteile unter 60 #. Schmelzbereich 70 bis 12O⁰C, Shorhärte C = 50 bis 90. Als Metallbleche eignen sich die einschlägig üblichen; es haben sich z.B. Bleche aus Aluminium, Kupfer, Messing und Stahl bewährt.

Die Herstellung der planebenen Bauelemente kann erfolgen mittels einschlägig üblicher Vorrichtungen zur Fertigung von Kunststoffplatten bei einer Produktionsgeschwindigkeit bis zu 2,5 m/min. Diese Vorrichtungen bestehen im vorliegenden Fall aus einer Schneckenpresse, einem Walzenpaar und einer Kühlzone. Der Verbund zwischen Polyäthylen, "Klebefolie" und Metallblech erfolgt dadurch, daß diese Komponenten im Spalt der zwei Walzen in Kontakt gebracht werden, wabei das noch heiße Polyäthylen die Klebefolie zum intermediären Schmelzen bringt. Nach erfolgtem Verband läßt man das Bauelement auf Umgebungstemperatur abkühlen.

In der anliegenden· Zeichnung bedeuten 1 Polyäthylengranulat, 2 Schneckenpresse, 3 Polyäthylenplatte, 4 Terpolymerisat-Folie, 5 Metallblech, 6 Walze und 7 Bauelemente.

Beispiel

Auf einer Schneckenpresse ~mit einer 90 mm-Schnecke und 600 mm breiter Breitschlitzdüse wird bei einer Massetemperatur von 190⁰C eine 3 mm dicke Platte aus einem Polyäthylen mit der Dichte 0,918 g/cm⁵ und dem Schmelzindex 1,5 kontinuierlich extrudiert.

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Die Platte wird in noch schmelzflüssigem Zustand (Massetemperatur etwa 16O⁰C) beidseitig mit je einer 0,1 mm starken Folie aus einem Terpolymerisat (aufgebaut aus 88 Gewichtsprozent Äthylen, 2,7 Gewichtsprozent Acrylsäure und 9,3 Gewichtsprozent tert.-Butylacrylat) und gleichzeitig darüber - ebenfalls beidseitig ■- mit je einem 0,3 mm starken Aluminiumblech belegt, worauf das Ganze durch ein auf 7Q⁰C erwärmtes Walzenpaar unter einem Walzendruck von 1 kg/cm in innige Verbindung gebracht wird. Sodann läßt man abkühlen. Der Ausstoß der Schneckenpresse ist etw 180 kg Polyäthylen in der Stunde. Die entsprechende Produktionsgesohwindigkeit beträgt1,6 m/min.

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Claims

- 6 - , 0,2. 25 096 Pateat ans prüche

1. Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen, die aus einer relativ dicken Innenschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff und aus relativ dünnen Außenschichten aus Metallen aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß man aus einem Polyäthylen der Dichte 0,918 bis 0,930 g/cm und des Schmelzindex (nach ASTM D 1238 - 65 T) von 0,2 bis 5 mittels einer Schneckenpresse bei einer Massetemperatur von 120 bis 220⁰C kontinuierlich eine Platte mit einer Dicke von 1 bis 20 mm herstellt, die so erhaltene Platte mittels eines Walzenpaares bei einer Massetemperatur von 100 bis 220⁰C kontinuierlich jeweils auf beiden Seiten zunächst-sit eines-0,01 bis 0,2 mm starken Folie aus einem ^erpolymerisät - das, 60 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 0,5 bis 20 GewichtsteiIe einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sowie 0,5 bis Gewichtsteile eines Esters einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gell wichtsteile 100 beträgt) - , danach mit einem 0,05 bis 1,5 mm starken Metallblech befegt, das Ganze unter einem Walzendruck von 0,1 bis 4 kg/cm sandwichartig verbindet und das so erhaltene planebene Bauelement auf Umgebungstemperatur abkühlt oder abkühlen läßt.

2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus einem Terpolymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewiohtsteile Äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C, - C- - Carbonsäure

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sowie 1.'-Ms 20 Gewicht st eile eines Ο- - Cg - Alkylesters einer aliphatischen, äthyleniseh ungesättigten C, - C₁- - Carbonsäure einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt).

3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus einem Terpolymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile Acrylsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile des tert.-Butylesters der Acrylsäure einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt).

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