DE1769434B2

DE1769434B2 - Mehrschichtige verbundplatten aus metall und kunststoff

Info

Publication number: DE1769434B2
Application number: DE19681769434
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 6700 Ludwigshafen; Hofmann Alfred Dr. 6716 Bobenheim Müller-Tamm
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-05-24
Filing date: 1968-05-24
Publication date: 1977-03-17
Also published as: FR2009243A7; US3655504A; DE1769434A1; GB1260232A

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Platte aus Metall und Kunststoff, die einen Schichtenverbund aufweist, aus (1) einer 0,005 bis 0,5 mm dicken ersten, äußeren Schicht aus einem korrosionsbeständigen Metall, (2) einer 0,02 bis 1,5 mm dicken zweiten, inneren Schicht aus einem thermoplastischen Polymerisat, (3) einer 03 bis 4 mm dicken dritten, inneren Schicht aus einem formbeständigen Metall, sowie (4) einer 0,02 bis 1,5 mm dicken vierten Schicht aus einem thermoplastischen Polymerisat, welche Schichten in der angegebenen Reihenfolge unmittelbar miteinander verbunden sind, bei der das thermoplastische Polymerisat der Schichten (2) sowie (4) ein Terpolymerisat ist, das 71 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile Acrylsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile des tert-Butylesters der Acrylsäure — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in polymer gebundener Form enthält nach Patentanmeldung P 16 69 719.1.

Ein solcher in der Hauptanmeldung beschriebener Schichtenverbund ist dort ein Schichtkörper, der dank des Einsatzes des speziellen Copolymerisate gegenüber bekannten Schichtkörpern verbesserte Zugscherfestigkeit bei Erhalt guter Schälfestigkeit aufweist Außerdem ist die Witterungs- und Alterungsbeständigkeit bei diesen Schichtkörpern besonders gut

Es sind bereits Verbundplatten bekannt welche aus fünf Schichten bestehen.

Die bekannten Metallplatten dieser Art enthalten als zwischenliegende Schichten (2) und (4) aus einem thermoplastischen Polymerisat im allgemeinen Schichten aus einem — als Schmelzkleber wirkenden — Polyamid, Polyester oder Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat. Bei diesen Platten haben die einzelnen Schichten gegeneinander einerseits eine relativ gute Schälfestigkeit andererseits jedoch eine relativ schlech

te Zugscherfestigkeit

Es sind auch mehrsrauchtige Metallplatten bekannt die als zwisfiheÄgende Schichten (2) und (4) sogenannte Haftkieber enthalten, z.B. solche auf der Basis von Polyisobutylen, Polyacrylsäureestern oder Naturkautschuk, also polymeren Stoffen, die bei Normaltemperatur permanent plastisch sind und eine große Adhäsion gegenüber Metallen haben. Auch diese Platten haben den vorerwähnten Nachteil (relativ ίο schlechte Zugscherfestigkeit) sowie ferner den Nachteil, daß ihre Zeitstandfestigkeit und ihre Temperaturbeständigkeit zu wünschen übrig lassen.

Begannt sind indessen auch mehrschichtige Metallplatten mit relativ guter Zugscherfestigkeit relativ guter Zeitstandfestigkeit und relativ guter Temperaturbeständigkeit Bei solchen Platten bestehen die zwischenliegenden Schichten (2) und (4) aus einem sogenannten Reaktionskleber, d.h. im allgemeinen einem Epoxydharz, Polyesterharz oder Polyurethan-

harz. Nachteilig an diesen Platten ist daß sie eine relativ schlechte Schälfestigkeit haben.

Als äußere Metallschichten für die Platten kommen Schichten (Folien oder Bleche) aus den einschlägig üblichen Metallen in Betracht d. h. insbesondere solche aus Kupfer, Messing und nichtrostenden Stählen. Auch Schichten aus Edelmetallen, wie Silber und Gold, kommen in Betracht da die betreffenden Schichten keine tragende oder versteifende Funktion haben und daher praktisch beliebig dünn sein können. Die

Metallschichten können bei den Platten in ihrer Dicke und der Art ihrer Metalle gleich oder verschieden sein.

Als innere Metallschicht (3) kommen Schichten (Bleche) aus den einschlägig üblichen Metallen in Betracht d. h. insbesondere solche aus Aluminium oder

Stahl. Die Schicht wird vorzugsweise so dick gewählt

daß durch sie die gewünschte Biegesteifigkeit oder

Formbeständigkeit der Metallplatte im überwiegenden Maße bestimmt wird. Will man diese Platten beispielsweise für Ummante-

lungen oder für dekorative Elemente einsetzen, so müssen die Verbundplatten gebogen und geknickt werden. Bei der Verarbeitung der Verbundplatten kommt es daher darauf an, daß die Platten eine besonders gute Zugscherfestigkeit bei gleichzeitig guter

Schälfestigkeit aufweisen. Andererseits würden sich die Schichten beim starken Biegtn voneinander lösen oder

es konnte die Schicht des Copolymerisats an der

Knickstelle reißen. Es liegt die Aufgabe vor, die Eigenschaften der

Schichtkörper gemäß der Hauptanmeldung auch bei Fünfschicht-Verbundplatten zu nutzen, so daß die Verbundplatten eine verbesserte Zugscherfestigkeit Witterungsbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit an den Kanten besitzen, ohne daß verschlechterte Schälfestigkeit Zeitstandfestigkeit und/oder Temperaturbeständigkeit hingenommen werden müssen.

Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst daß die Platte aus dem eingangs beschriebenen Schichtenverbund mil der Kunststoffschicht (4) und einer unmittelbar verbundenen Metallschicht (5), die 0,005 bis 0,5 mm dick ist besteht wobei die Kunststoffschicht (4) und die äußere Metallschicht (5) zusammen nicht dicker als 2 mm sind.

Diese fünfschichtigen Verbundplatten eignen sich beispielsweise zum Verkleiden von Fassaden sowie als

⁶S konstruktive und dekorative Elemente für den Fahrzeug-, Schiffs- und Maschinenbau. Die Verbundplatten lassen sich dank der verbesserten Zugscherfestigkeit und Schälfestigkeit biegen, ohne daß die Schichten sich

lösen oder das Copolymerisat reißt Infolge der verbesserten Alterungs- und Witterungsbeständigkeit tritt keiiie Materialschädigung an den Kanten auf.

Die dem Zwecke der Erfindung dienenden Copolymerisate für die zwischenliegenden Schichten (2) und (4) haben folgende Kenndaten: Dichte 0,9 bis 1,1 g/cm³; kristalline Anteile unter 60%, Shore-Härte C 50 bis 90. Bei den Metallplatten können die Terpolymerisate der Schichten (2) und (4) in ihrer Zusammensetzung innerhalb der vorgeschlagenen Bereiche gleich oder voneinander verschieden sein. Die Terpolymerisate werden vorteilhafterweise in Form von Folien eingesetzt Da die Terpolymerisate nach Art eines Schmelzklebers wirken, müssen sie beim Verarbeiten — d.h. beim Herstellen der Metallplatten — im plastischen bis zähflüssigen Zustand vorliegen. Bei deu vorliegenden Terpolymerisaten sind die zugehörigen Temperaturen — und damit die Arbeitstemperaturen — 80 bis 250⁰C, insbesondere 130 bis 220⁰C

Beispiel

In einer Plattenpresse wird auf eine 0,1 mm dicke Kupferfolie — bestimmt als Schicht (1) — eine 02 mm dicke Folie — bestimmt als Schicht (2) — gelegt die aus einem Terpolymerisat besteht (es enthält 883 Gewichtsteile Äthylen, 3,5 Gewichtsteüe Acrylsäure und 8,2 Gewichtsteile tert-Butylacrylat einpolyraerisiert).

Darüber wird ein 22 mm dickes Eisenblech — bestimmt als Schicht (3) — gelegt sowie eine 1 mm dicke Folie — bestimmt als Scbichi (4) — die ebenfalls aus einem Terpolymerisat besteht Darüber wird eine 0,1 mm dicke Kupferfolie —bestimmt als Schicht (5) — gelegt worauf bei einer Preßtemperatur von 190⁰C während 5 Minuten bei einem Druck von 0,15 kp/cm² zu einem innigen Verbund verpreßt wird. Die mehrschichtige Metallplatte wird der Presse bei einer Temperatur von 70⁰C entnommen und ohne Preßdruck auf Raumtemperatur abgekühlt

Claims

Patentanspruch:

Mehrschichtige Platte aus Metall und Kunststoff, die einen Schichtenverbund aufweist, aus (1) einer 0,005 bis 0,5 mm dicken ersten, äußeren Schicht aus einem korrosionsbeständigen Metall (2) einer 0,02 bis 1,5 mm dicken zweiten, inneren Schicht aus einem thermoplastischen Polymerisat, (3) einer 0,3 bis 4 mm dicken dritten, inneren Schicht aus einem formbeständigen Metall, sowie (4) einer 0,02 bis 2 mm dickea vierten Schicht aus einem thermoplastischen. Polymerisat, welche Schichten in der angegebenen Reihenfolge unmittelbar miteinander verbunden sind, bei der das thermoplastische Polymerisat der Schichten (2) sowie (4) ein Terpolymerisat ist, das 71 bis 90 Gewichtsteils Äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile Acrylsäure sowie 1 bis 20 Gewichtsteile des tert-Butylesters der Acrylsäure — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in polymer gebundener Form enthält nach Patentanmeldung P 16 69 719.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus dem Schichtenverbund und einer unmittelbar mit der Kunststoffschicht (4) verbundenen (5) äußeren Metallschicht, die 0,005 bis 0,5 mm dick ist, besteht wobei die Kunststoffschicht (4) und die äußere Metallschicht (5) zusammen nicht dicker als 2 mm sind.