DE1704496A1

DE1704496A1 - Verfahren zur Herstellung von nichtebenen Bauelementen

Info

Publication number: DE1704496A1
Application number: DE19671704496
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Frielingsdorf; Heinz Dr Mueller-Tamm
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1967-09-14
Filing date: 1967-09-14
Publication date: 1971-05-27
Also published as: DE1704496C3; AT308380B; NL6813062A; DE1704496B2; BE720763A

Description

Verfahren zur Herstellung von nicht-ebenen Bauelementen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nicht-ebenen Bauelementen, die aus einer relativ dicken Innenschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff und aus relativ dünnen Außenschichten aus Metallen aufgebaut sind.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Bauelemente werden planebene Platten mit dem geschilderten Aufbau bei Raumtemperatur mit an sich in der Metallblechverarbeitung üblichen Vorrichtungen umgeformt, wobei die Umformung in die gewünschte Form meist durch Biegen, Drücken oder Ziehen geschieht.
Diese"Kalt-Methode"hat den Nachteil, daß bei der Verformung große Kräfte ausgeübt werden müssen und die Formbeständigkeit durch die Rücketeilneigung des Kunststoffes gering ist.
Will man diese Nachteile vermeiden oder bei der Umformung bestimmte Effekte erzielen, kann man die vorerwähnten planebenen Platten auf die zur Plastifizierung des Kunststoffes notwendige Temperatur erwärmen und dann verformen. Hierbei ist nachteiligi daß ein besonderer Aufheizvorgang erforderlich ist. Nachteilig ist ferner, daß dieße"Warm-Methodett nur angewendet werden kann bei Platten, deren Innenschicht aus Kunststoff und Außenschichten aus Metall durch einen sog. Haftkleber" verbunden sind, denn die bekannten Kleber dieses Types haben nur geringe Zeitstandfestigkeiten und ungenügende Temperaturbeständigkeiten, während die zur Herstellung ebener Verbundplatten oft mit Erfolg verwendeten sog. Zweikomponentenkleber" ein nachträgliches Umformen in wünschenswertem Ausmaß nicht zulassen.
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 dicker Innenschicht) mittels einer speziellen haftvermittelnden Schicht unter speziellen Verfahrensbedingungen die Metallbleche kontinuierlich aufbringt und die so erhaltenen Verbundelemente unmittelbar nach der Herstellung, unter Ausnutzung des noch schmelzflüssigen bis plastischen Zustandes der thermoplastischen Innenschicht, in an sich üblichen Vorrichtungen in die gewünschte Form bringt.
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/cm3 und des Schmelzindex (nach ASTM D 1238 - 65 T) von 0,2 bis 5 mittels einer Schneckenpresse bei einer Massetemperatur von 120 bis 22000 (vorzugsweise 160 bis 1800) 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 (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 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 kcm2 sandwichartig verbindet, hiernach die erhaltene planebene Platte bei einer Temperatur, die zwischen Extrusions- und Erweichungstemperatur des Polyäthylens liegt, unter Anwendung äußerer Kräfte in an sich üblichen Vorrichtungen in die gewünschte nichtebene Form bringt und 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 9 Gewichtsteile einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3-C5-Carbonsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile eines Cl - 08 Alkylesters einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten 03 -C5-Carbonsäure einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt).
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist 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).
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich Polyäthylen mit der Dichte 0,918 bis 0,930 g/cm9 und dem Schmelzindex 0,2 bis 5.
Die erfindungsgemäß zu verwendende Klebefolie besteht aus einem an sich bekannten Terpolymerisat, das nach den für Äthylenpolymerisate üblichen Verfahren zu Folien verarbeitet werden kann.
Es ist zweckmäßig, wenn die eingesetzten Terpolymerisate die folgenden Kenndaten haben: Dichte = 0,9 bis 1,1 g/cm3, kristalline Anteile unter 60 %, Schmelzbereich 70 bis 1200C, 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 nicht-ebenen Bauelemente kann erfolgen mittels einschlägig üblicher Vorrichtungen zur Fertigung von Kunststoffplatten. Diese Vorrichtungen bestehen im vorliegenden Fall aus einer Schneckenpresse, einem Walzenpaar zum Verbinden der Schichten miteinander, einem Umformwerkzeug und einer Kühlzone. Der Verbund zwischen Polyäthylen,"Klebefolie"und Metallblech erfolgt dadurch, daß diese Komponenten im Spalt der zwei Walzen in Kontakt gebracht werden, wobei das noch heiße Polyäthylen die Klebefolie zum intermediären Schmelzen bringt. Unmittelbar darauf werden die so erhaltenen planebenen Platten auf einschlägig üblichen Vorrichtungen zur Umformung von Metallblechen, z. B. durch Biegen, Drücken oder Ziehen, verarbeitet. Es können so beispielsweise Profilierungen in der Längs- oder Querrichtung angebracht werden. Weiterhin können die Verbundplatten z. B. längsseitig mit einem Bördelrand versehen werden, der dann als Kantenschutz gegen Witterungseinflüsse dient. Anschließend wird das so umgeformte nicht-ebene Bauelement abgekühlt.
In der anliegenden Zeichnung bedeuten 1 Kunststoffgranulat, 2 Schneckenpresse, 3 Polyäthylenplatte,4 Folie aus Terpolymerisat, 5 Metallblech, 6 Walze, 7 Verformungsvorrichtung und 8 Kühlzone.
Beispiel Auf einer Schneckenpresse mit einer 90 mm-Schnecke und 600 mm breiter Breitschlit2düse wird bei einer Massetemperatur von 1900C eine 3 mm dicke Platte aus Polyäthylen mit der Dichte 0,918 g/cm3 und dem Schmelzindex 1,5 kontinuierlich extrudiert. Die Platte wird in noch schmelzflüssigem Zustand (Massetemperatur etwa 1600C) beidseitig mit Je einer 0,1 mm starken Folie eines Terpolymerisats (aufgebaut aus 88 Gewichtsprozent Äthylen, 2,7 Gewichtsprozent Acrylsäure, 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 700C erwärmtes Walzenpaar unter einem Walzendruck von 1 kg/cm2 in innige Verbindung gebracht wird. Anschließend wird das Verbundelement bei einer Temperatur des Polyäthylens von 140ob in einer kontinuierlich arbeitenden Profilpresse in der Querrichtung gewellt, derart, daß der Abstand der Wellen 80 mm beträgt und die Tiefe 20 mm. Die so gefertigten Wellplatten läßt man dann auf Umgebungstemperatur abkühlen. Die Produktionsgeschwindigkeit beträgt 1, 45 m/min, was einem Ausstoß von etwa 180 kg Polyäthylen in der Stunde entspricht.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von nicht-ebenen Bauelementen, die aus einer relativ dicken Innenschicht aus einem thermoplatischen 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/cm3 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 2200" kontinuierlich jeweils auf beiden Seiten zunächst mit einer 0,01 bis 0,2 mm starken Folie aus einem TerpolymeriBat-das 50 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 0,5 bis 20 Gewichtsteile einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sowie 0,5 bis 20 Gewichtsteile eines Esters einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 10Q beträgt) -, danach mit einem 0,05 bis 1,5 mm starken Metallblech belegt, das Ganze unter einem Walzendruck von 0,1 bis 4 kg/cm2 sandwichartig verbindet, hierauf die erhaltene planebene Platte bei einer Temperatur, die zwischen Extrusions- und Erweichungstemperatur des Polyäthylens liegt, unter Anwendung äußerer Kräfte in an sich üblichen Vorrichtungen in die gewünschte nicht-ebene Form bringt und 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 Gewichtsteile Äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3-C5-Carbonsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile eines Cl - 0 8-Alkylesters einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3-C5-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).

Zei ehng.