DE1932890A1

DE1932890A1 - Verfahren zur Herstellung von planebenen Bauelementen

Info

Publication number: DE1932890A1
Application number: DE19691932890
Authority: DE
Inventors: Hofmann Dr Alfred; 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: DE1932890C3; CH530859A; JPS4812430B1; DE1932890B2

Description

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 Außenschichten 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 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 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 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 definierten 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 haftvermittclnden 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 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 220 0C (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 2200C (vorzugsweise 120 bis 1600C) kontinuierlich jeweils auf beiden Seiten zunächst mit einer 0,01 bis 0,2 mm 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 (vorzugsweise 0,8 bis 3) Gewichtsteile Isobutylen 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/cm2 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 quartären Polymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile Athylen, 3 bis 9 Gewichtsteile einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten c 3-C5-Carbonsäure, 1 bis 20 Gewichtsteile eines C1-C8-Alkylesters einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3-C5-Carbonsäure sowie 0,3 bis 5 (vorsugsweise 0,8 bis 3) Gewichtsteile Isobutylen einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt.) Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens isot dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus einem quartären Polymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtst-e äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile Acrylsäure, 1 bis 20 aewichtateile des tert.-Butylesters der Acrylsäure sowie 0,3 bis 5 (vorzugsweise 0,8 bis 3) Gewichtsteile Isobutylen einpolymerisiert enthält (Wobei die Summe der Gewichteile 100 beträgt).
(Unter "Isobutylen" wird im vorliegenden Zusammenhang stets verstanden das Buten mit der Formel H2C:C(CH3)2.) Zur Durchführung des erfindungsgemäßen 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 Xthylenpolymerisate üblichen Verfahren zu Folien verarbeitet werden kann. Es ist zweckmäßig, wenn die eingesetzten quartären Polymerisate die folgenden Kenndaten haben: Dichte t 0,9 bis 1,1 g/cm3, kristalline Anteile unter 60 X, 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 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 Vcrbund zwischen PolySthylen, Klcbefolic und Metallblech erfolgt dadurch, daß diese Komponenten im Spalt der zwei Walzen in Kontakt gebracht werden, wobei das noch heiße Polyäthylen die Klebefolie zum intermediAren Schmelzen bringt. Nach erfolgtem Verbund läßt man das Bauelement auf Umgebungstemperatur abkühlen.
In der anliegenden Zeichnung bedeuten 1 Polyäthylengranulat, 2 Schneckenpresse, 3 Polyäthylenplatte, 4 Folie aus dem quartären Polymerisat, 5 Metallblech, 6 Walze und 7 Bauelement.
Beispiel Auf einer Schneckenpresse mit einer 90-mm-Schnecke und 600 mm breiter BreitschlitzdUse wird bei einer Massetemperatur von 1900C eine 3 mm dicke Platte aus einem 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 aus einem quartären Polymerisat (aufgebaut aus 87,0 Gewichtsprozent Äthylen, 2,7 Gewichtsprozent Acrylsäure, 9,0 Gewichtsprozent tert.-Butylacrylat und 1,3 Gewichtsprozent Isobutylen) 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. Sodann läßt man abkühlen. Der Ausstoß der Schneckenpresse ist etwa 180 kg Polyäthylen in der Stunde. Die entsprechende Produktionsgeschwindigkeit beträgt 1,6 m/Min.

Claims

Patentansprüche

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 220°C 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 220°C kontinuierlich jeweils auf beiden Seiten zunächst mit einer 0,01 bis 0,2 mm starken Folie aus einem quartären Polymerisat - das 60 bis 90 Gewichtsteile Athylen, 0,5 bis 20 Gewichtsteile einer Athylenisch 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) -, danach Nit einem 0,05 bis 1,5 mm starken Metallblech belegt, das Ganze unter einem Walzendruck von 0,1 bis 4 kg/cm² 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 quartären Polymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile Athylen, 3 bis 9 Gewichtsteile einer aliphatischen, äthylenisch ungesättigten c 3-c5 -Carbonsäure, 1 bis 20 Gewichtsteile eines C1-C8-Alkylesters einer aliphatischen, äthylenischungesättigten C3 -C5-Carbonsäure sowie 0,3 bis 5 Gewichtsteile Isobutylen einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Bewichtsteile 100 beträgt).
3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus einem quartären Polymerisat verwendet, das 71 bis 90 Gewichtsteile Xthylen, 3 bis 9 Gewichteteile Acrylsäure, 1 bis 20 Gewichtstoilo des tert.-Butylesters der Acrylsäure sowie 0,3 bis 5 Gewichtsteile Isobutylen einpolymerisiert enthält (wobei die Summe der Gewichtsteile 100 beträgt).

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