DE1932888A1

DE1932888A1 - Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen

Info

Publication number: DE1932888A1
Application number: DE19691932888
Authority: DE
Inventors: Mahling Dr Dieter; Frielingsdorf Dr Hans; Mueller-Tamm Dr Heinz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-06-28
Filing date: 1969-06-28
Publication date: 1971-01-07
Also published as: CH527685A; DE1932888B2; JPS4812431B1

Description

Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen, die bestehen aus (a) einer relativ dicken Innenschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, (b) auf der Innenschicht beidseitig fest aufgebrachten, relativ dünnen, haftvermittelnden Zwischenschichten und (c) auf den beiden Zwischenschichten fest aufgebrachten, relativ dünnen Außenschichten aus einem Metall.
Bei den bekannten Verfahren dieser Art werden die Bauelemente bespielsweise unter Verwendung einer Extrusionsbeschichtungsanlage hergestelllt. Dabei wird auf eine Platte aus Polyäthylen (als späterer, relativ dicken Innenschicht) zunächst ein Haftvermittler zwischen dem Polyäthylen und den Metallaußenschichten aufgebracht. Dieser Haftvermittler ist entweder ein Haftkleber oder ein Zweikomponentenkleber auf Epoxybasis.
Die besagten 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 spröde Klebfugen; die Elemente sind außerdem nicht tiefziehfähig. Weiterhin war es fUr 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 ter eingangs definierten Art aufzuzeigen, das nicht oder in erheblich geringerem Umfang mit den erwähnten Nachteilen belastet ist.
Es wurde gefunden, daß die Aufgabe gelöst werden Kanne 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 definierten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man aus einem Polyäthylen der Dichte 0,918 bis 3 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 (vorzugsweise 160 bis 1800C) kontinuierlich eine Bahn mit einer Dicke von 1 bis 20 (vorzugsweise 2 bis 8).mm herstellt, die so erhaltene Bahn mittels eines Walzenpaares kontinuierlich auf beiden Seiten mit einer 0,01 bis 0,2 mm (vorzugsweise 0,05 bis'0,1 mm) starken Folie aus einem quartären Polymerisat - das 60 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 0,5 bis 20 Gewichtsteile einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure, 0,5 bis 20 Gewichtsteile eines Esters einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sowie 0,3 bis 5 (vorzugsweise o,8 bis 3) Gewichtsteile Isobutylen einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt) - belegt, das so erhaltene Schichtgebilde dann mittels eines ilzenpaares bei einer Massetemperatur des Schichtgebildes zwischen 20 und 1000C (vorzugsweise zwischen 20 und 600C) kontinuierlich auf beiden Seiten mit einem 0,05 bis 2,5 (vorzugsweise 0,1 bis 0,8) mm dicken, eine Temperatur von 100 bis 2500C (vorzugweise 160 bis 2000C) aufweisenden Metallband belegt, das Ganze unter einem Walzendruck von 5 bis 50 kp/cm sandwichartig verbindet, das so erhaltene Gebilde auf eine Temperatur unter 600C bringt und zu Platten der gewünschten Länge schneidet.
Eine vorteilhafte Außgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus einemquartären Polymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile einer aliphatischen, gthylenisch ungesättigten C3-C5-CarbonsAure, 1 bis 20 Gewichtsteile eines C1-C8-Al-Bylesters einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3-C5-Carbonsäure sowie 0,3 bis 5 (vorzugsweise 0,8 bis 3) Gewichtsteile Isobutylen 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 quartären Polymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile Acrylsäure, 1 bis 20 Gewichtsteile des tert.-Butylesters der Acrylsäure sowie 0,3 bis 5 (vorzugsweise 0,8 bis 3) Gewichtsteile Isobutylen einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt).
(Unter 'tIsobutylen" wird im vörliegenden Zusammenhang stets verstanden das Buten mit der Formel H2C=C(CH3)2.) Zur Durchführung des erfindunzsgemEßen Verfahrens eignet sich handelsübliches Polyäthylen der Dichte 0,918 bis 0,930 g/cm3 und des Schmelzindex 0,2 bis 5. Die erfindungsgemäß zu verwendende Klebefolie besteht aus einem an sich bekannten quartären Polymerisat, das nach den für Äthylenpolymerisate üblichen Verfahren zu Folien verarbeitet werden kann. Es ist zweckmäßig, wenn die eingesetzten quartären Polymerisate die folgenden Kenndaten 3 haben: Dichte = 0,9 bis 1,1 g/cm , kristalline Anteile unter 60 %, Schmelzbereich 70 bis 1200C, Shorhärte C = 50 bigh 90. Als Metall bänder eignen sich die einschlägig üblichen; es haben sich «.B.
Bänder 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 miMin.
Diese Vorrichtungen können im vorliegenden Fall z.B. zweckmäßigerweise bestehen aus einer Schneckenpresse, einem Glättwalzensystem, einer Kühlzone, einem Walzenpaar zum Belegen der Bahn aus Polyäthylen mit den Folien aus dem quartären Polymerisat, einem Walzenpaar zum Belegen des Schichtgebildes mit den Metallbändern sowie zum sandwichartigen Verbinden, einer Kühlzone und einer Schneidevorrichtung.
In der anliegenden Zeichnung bedeuten 1 Polyäthylengranulat, 2 Schneckenpresse, 3 Glättwalzensystem, 4 Bahn aus Polyäthylen, 5 Kühlzone, 6 Folie aus dem quartären Polymerisat, 7 Walzenpaar, 8 Metallband, 9 Walzenpaar , 10 Kühlzone, 11 Schneidevorrichtung und 12 Bauelemente.
Beispiel Auf einer Schneckenpresse mit einer 90-mm-Schnecke und 600 mm breiter Breitschlitzdüse wird bei einer Massetemperatur von 19000 eine 3 mm dicke Bahn aus einem Polyäthylen mit der Dichte 0,918 glLm3 und dem Schmelzindex 1,5 kontinuierlich hergestellt, worauf die Bahn geglättet und auf eine Temperatur von etwa 600C gebracht wird. Die Bahn wird dann kontinuierlich beidseitig mit je einer 0,1 mm starken Folie aus einem quartären Polymerisat (aufgebaut aus 87,0 Gewichtsprozent Äthylen, 2,7 Gewichtsprozent Acrylsäure, 9,0 Gewichtsprozent tert.-Butylacrylat und 1,3 Gewichtsprozent Isobutylen) belegt. Das so erhaltene Schichtgebilde wird darauf-0 hin mittels eines-eine Temperatur von 190 0 aufweisenden Walzenpaares bei einer Massetemperatur des Schichtgebildes von etwa 600C kontinuierlich auf-beiden Seiten mit einem 0,5 mm dicken, eine Temperatur von 1900C aufweisenden Aluminiumband belegt.
Das Ganze wird unter einem Walzendruck von etwa 20 kp/cm sandwichartig verbunden, auf etwa 40 0 gebracht und zu Platten geschnitten. Der Ausstoß der Schneckenpresse ist etwa 180 kg Polyäthylen inder Stunde. Die entsprechende Produktionsgeschwindigkeit beträgt 1,6 m/Min.

Claims

Patentansprüche

0Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen, die bestehen aus (a) einer relativ dicken Innenschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, (b) auf der Innenschicht beidseitig fest aufgebrachten, relativ dünnen, haftvermittelnden Zwischenschichten und (c) auf den beiden Zwischenschichten fest aufgebrachten, relativ dünnen Außenschichten aus einem Metall, 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 0 bei einer Massetemperatur von 120 bis 220 C kontinuierlich eine Bahn mit einer Dicke von 1 bis 2Q mm herstellt, die so erhaltene Bahn mittels eines Walzenpaares kontinuierlich auf beiden Seiten mit einer 0,01 bis 0,2mm starken Folie aus einem quartären Polymerisat - das 60 bis 90 Gewichtsteile Ethylen, 0,5 bis 20 Gewichtsteile einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure, 0,5 bis 20 Gewichtsteile eines Esters einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sowie 0,3 bis 5 Gewichtsteile Isobutylen einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt) - belegt, das so erhaltene Schichtgebilde dann mittels eines Walzenpaares bei einer Massetemperatur des Schichtgebildes zwischen 20 und 100°C kontinuierlich auf beiden Seiten mit einem 0,05 bis 2,5 mm dicken, eine Temperatur von 100 bis 2500C aufweisenden Metallband belegt, das Ganze unter einem Walzendruck von 5 bis 50 kp/cm sandwichartig verbindet, das so erhaltene Gebilde auf eine Temperatur unter 600C bringt und zu Platten der gewünschten Länge schneidet.
2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekenn.eichnet, daß man eine Folie aus einem-quartlren Polymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile #ethylen, 3 bis 9 Gewiohtsteile einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3-C5-CarbonJäuret 1 bis 29 Gewichtsteile eines C1-C8-Alkylosters einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3-C5-Carbonsäure sowie 0,3 bis 5 Qewichtsteile Isobutylen einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtateile 100 beträgt).
3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus einem quartären Polymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile Acrylsäure, 1 bis 20 Gewichtsteile des tert.-Butylesters der Acrylsäure sowie 0,3 bis 5 Gewichtsteile Iso.butylen einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt).

Zeichn.