DE1934434A1

DE1934434A1 - Herstellungsverfahren fuer Metall-Polyolefin-Verbundkoerper und Bindemittel zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1934434A1
Application number: DE19691934434
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Fukazawa; Yoshitaka Iwata; Shigeharu Sakurai
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1968-07-06
Filing date: 1969-07-07
Publication date: 1970-01-22
Also published as: DE1934434B2; FR2012459A1; US3669797A; GB1266048A; CH515802A

Description

Dr. Werner Haßler PATENTAN V/ALT

588 LÖDENSCHEID Lüdenscheid, den 3. Juli 1969-1

Asenberg 3*-Postfach 1704 ^ 69297

Anmelderin: Mitsubishi Kasei Kogyo K.K.

4, 2-chome, Marunouchi, Chiyoda-ku Tokyo-To/Japan

Herstellungsverfahren für Metall-Polyolefin-Verbundkörper und Bindemittel zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Metall-Polyolefin-Verbundkörper durch Anwendung eines Bindemittels in der Grenzfläche zwischen Metall und Polyolefin.

Polyolefine wie Polyäthylene und Polypropylene lassen sich im allgemeinen nur unter großen Schwierigkeiten mit Metall verbinden, weil sie keine polare Gruppe, bspw. eine funktioneile Gruppe oder dgl. innerhalb der Moleküle enthalten und weil sie in hohem Anteil kristallin ausgebildet sind. Wenn ferner Metall-Folyolefin-Verbundkörper unter ungünstigen Verhältnissen benutzt werden, wo sie starken Verformungen, fortgesetzten Biegespannungen, periodischen Temperaturänderungen und dgl. ausgesetzt sind, bilden Ablösungserscheinungen die schwerwiegendsten Effekte. Wenn bspw. eine Verbundplatte durch Kaltpressen hergestellt ist, tritt ein Ablösen auf, wenn nicht eine starke Bindung zwischen Metall -und Polyolefin sichergestellt ist, so daf; die erhaltenen Teile ungenügend für die auftretenden Beanspruchungen sind.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sind bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen, wonach die Metalloberfläche durch physikalische oder chemische Behandlung aufgerauht und das Polyolefin durch Aufschmelzen aufgebracht ist. Andere Verfahren sehen eine Lösungsbehandlung, eine Flammbehandlung, eine Heißluftbehandlung, eine Säurebehandlung, eine Bogenentladungsbehandlung des Polyolefin vor, oder die Aufpfropfung eines hydrophilen, hochmolekularen Stoffes auf das Polyolefin oder auch die Verwendung von Spezialbindemitteln. Jedoch lassen sich

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Verbundkörper nach diesen bekannten Verfahren nicht darch£5chneiden, Biegen, Bohren, Ziehen oder in ähnlicher V/eise bearbeiten. Zur Oberflächenbehandlung wurde bereits vorgeschlagen, das iiietall zunächst mit Chromsäure zu behandeln und dann mit Kalleinsäure mit einem Polyolefin zu verkleben; doch bewirkt diese Säure in manchen Fällen eine Korrosion des Metalls.

Es wurden Untersuchungen des Herstellungsverfahrens für ESetall-Polyolefin-Verbundkörper mit dem Ziel durchgeführt, eine sehr feste Verbindung zwischen Polyolefin und Metall zu erzielen, damit diese Körper ein geringes spezifisches Gewicht, gute mechanische Eigenschaften, gute Verarbeitbarkeit und gute Verformbarkeit vergleichbar mit Metallen aufweisen» Außerdem soll die Oberfläche ein gutes Aussehen haben, der Verbundkörper soll wasserdicht, wärmeisolierend, schallschluckend sein.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Herstellungsverfahrens, das die genannten Anforderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hauptbestandteil des Bindemittels aus der Gruppe : ?*!aleinsäure-Vinylazetat-Mischpolymer, Acrylsäure-Vinylazetat-f'ischpolymer, Maleinsäureester-Vinylazetat-Mischpolymer und Maleinsäureester-Styrol-Mischpolymer ausgewählt wird und daß L'etall und Polyolefin bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins verpreßt werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nunmehr Einzelheiten erläutert. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Art von Polyolefinen eingeschränkt; normalerweise handelt es sich jedoch um Polyäthylene, Polypropylene, Polybutene usw. . Selbstverständlich werden zu diesen Polyolefinen auch Mischpolymere von Olefinen mit anderen Olefinen oder anderen Monomeren gerechnet. Diese Polyolefine können in Pulverform, Granulatform, Plattenform oder in anderer Ausprägung vorliegen; man kann jeweils eine geschäumte oder ungeschäumte Ausprägung j je nach der Art des Verbundkörpers vorsehen.

Die Erfindung ist auch nicht auf ein bestimmtes Metall eingeschränkt, doch werden normalerweise Eisen, Aluminium, Kupfer,

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Zink, Nickel, Zinn, Magnesium, Titan, Mangan und Legierungen dieser Stoffe mit Polyolefinen verbunden. Die Metalle können alG Blech, Platte oder Block vorliegen.

Al 8 Bindemittel zur Verbindung von Metall und Folyolefin werden r^aleinsäure-Vinylazetat-Mischpolymer,Acrylsäure-Vinylazetat-Mischpolymer, Maleinsäureester-Vinylazetat-Mischpolymer oder Rlaleinsäureester-Styrol-Misehpolymer benutzt. Solche Mischpolymere und -ester können in an sich bekannter Weise zubereitet werden. Z.B. erhält man das Vinylazetat-Maleinsäure-Mischpolymer durch Mischpolymerisation von Vinylazetat und Maleinsäure, (einschließlich deren Anhydrid) nach einem bekannten Verfahren zubereitet. Man erhält eine veresterte Verbindung dieses Mischpolymers durch Mischung mit einem Alkohol und Erhitzung dieser Mischung auf die Reaktionstemperatur. In anderer V/eise kann man veresterte Verbindungen von Mischpolymeren dadurch herstellen, daß man zuerst Maleinsäureester zubereitet und dann diesen Ester in die Mischpolymerisation eingibt.

Zusätzlich zu der oben genannten Reihe der Vinylazetat-Maleinsäur e-Mischpolymere sind auch Vinylazetat-Aerylsäure-Mischpolymere und Styrolester-Maleinsäure-Mischpolymere geeignet. Diese Mischpolymere können in gleicher Weise wie die Mischpolymere der Vinylazetat-Maleinsäure-Reihe hergestellt werden. Veresterte Mischpolymere lassen sich durch Verwendung von veresterten Verbindungen als Monomere oder durch Veresterung der Mischpolymere erhalten.

Das Mischpolymerisationsverhältnis dieser Mischpolymere ändert sich in Abhängigkeit von der Art der benutzten Komponenten. Wenn bspw. Maleinsäure als eine Komponente benutzt ist, ist das Polymerisationsverhältnis immer auf den Wert 1:1 infolge des Verhaltens der Maleinsäure begrenzt. In diesem Fall ist auch das Mischpolymerisationsverhältnis"der Mischpolymere der Maleinsäurereihe 1:1_O Das Mischpolymerisationsverhältnis der Mischpolymere der Acrylsäurereihe ist im wesentlichen das gleiche.

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Wenn auch der Veresterungsgrad der veresterten Mischpolymere der Mal einsäur er e'ihe nicht kritisch ist, gelangt man bei einer Veresterung nach' Ausbildung der Mischpolymere im allgemeinen nicht zu einem zweiwertigen Ester, sondern nur zu einem einwertigen Ester. Wenn die Veresterung zu einem zweiwertigen Ester fortschreitet, ist derselbe nicht zweckmäßig, weil er zu einer Verringerung der Bindungsfestigkeit führt. Im Gegensatz dazu verbessert ein Halbester die Wasserbeständigkeit des Bindemittels.

Die Alkohole zur Durchführung dieser Veresterung werden aus der Gruppe der aliphatischen Alkohole mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ausgewählt, bspw. Methyl-^ Äthyl·} Butyl- und Oktylalkohol sowie aus aromatischen Alkoholen, wie Benzylalkohol. Unter einem Alkohol ist in diesem Zusammenhang jede Verbindung zu verstehen, die eine Veresterung bewirkt, wie Phenol, Kresol und dgl..

Die Durchführung der Veresterung ist weitgehend unkritisch. Wenn bspw. ein Mischpolymer verestert werden soll, wird das Mischpolymer in einen ausgewählten Alkohol eingebracht, und die Mischung wird bis zum Siedepunkt des Alkohols erhitzt. Infolge dieser Erhitzung wird die Veresterungsreaktion beschleunigt; das Mischpolymer löst sich auf, wenn der Zustand der Halbveresterung erreicht ist»

Mit Ausnahme der Esterverbindungen sind die nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Bindemittel wasserlöslich, so daß sie in wäßriger Lösung gebraucht werden können. Esterverbindun^- gen, die in Wasser unlöslich sind, werden in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst, bspw. in Alkoholen wie Methanol, Äthanol, Butanol, Ketonen wie Azeton, Tetrahydrofuran, sowie Esternwie Äthylazetat, Äthylbutyrat. Nichtveresterte Mischpolymere können in ähnlichen oder anderen Lösungsmitteln ge- . löst werden. Eine zu hohe Bindemittelkonzentration der Lösung führt zu einer zu dicken Bindemittelschicht beim Auftrag; in einer solchen dicken Schicht treten leicht Brüche auf, die die Bindefestigkeit herabsetzen. Infolgedessen ist die

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uie

Anwendung vergleichsweise niedriger Konzentration in der Größe von 0,1 bis 10 % zweckmäßig, vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 %·

Das Bindemittel kann entweder auf das Metall oder auf das Polyolefin aufgetragen werden. Damit der Auftrag des Bindemittels befriedigend ist und die Bindefestigkeit verbessert wird, werden die miteinander zu vereinigenden Oberflächen zweckmäßig in herkömmlicher Weise gereinigt. Eine Oberflächenbehandlung der Metalloberfläche ist vorteilhaft, wobei Chromsäure, Phosphorsäure, eine anodische Oxydation usw. zur Anwendung kommt.

Zur Reinigung der Oberfläche und zur Verbesserung der Bindefestigkeit kann man auch die Polyolefine einer Oberflächenbehand lung unterziehen, bspw. einer Lösungsbehandlung, einer Flamrnbehandlung, einer Heißluftbehandlung, einer Säurebehandlung, einer Bogenentladungsbehandlung und einer Pfropfung mit hydrophilen, hochmolekularen Verbindungen»

Darauf wird das Bindemittel in Lösungsform auf das jeweilige Metall und/oder Polyolefin nach einem bekannten Verfahren aufgebracht, bspw. durch Tauchen,-Schichtbesprühung oder Auftragen. Nach Aufbringung des Bindemittels auf die gewünschten Bereiche werden das Metall und das Polyolefin miteinander verbunden. Die Bindetemperatur kann einen beliebigen Wert unterhalb der Zersetzungstemperatur des Polyolefins oder des Bindemittels haben, jedoch höher als der Schmelzpunkt des Polyolefins. Dabei versteht man unter Schmelzpunkt des Polyolefins nicht eine Temperatur, bei der die Polyolefinmasse vollständig aufgeschmolzen ist, sondern eine Temperatur, wo die mit dem Metall in Kontakt befindliche Polyolefinflache zum Schmelzen kommt. Normalerweise wendet man Temperaturbereiche zwischen 165⁰C und 250°G, vorzugsweise zwischen 180⁰C und 220°G an. Zweckmäßigerweise erfolgt die Bindung unter Druck von mehr als 1kg/cm , vorzugsweise

mehr als 5kg/cm . Die Abbindungszeit hängt von Temperatur und Druck ab; Eine Zeitdauer zwischen 10 Sekunden und 40 Minuten, vorzugsweise zwischen 1 und 25 Minuten ist vorzuziehen.

Man erreicht eine ausreichende Bindung durch Aufbringung des Bindemittels auf ausgewählte Bereiche des Metalls oder Polyolefins, doch kann das Bindemittel auch auf beide miteinander zu verbindende Teile aufgebracht werden. Die Erfindung ist nicht nur für ein bestimmtes Metall brauchbar. Bspw. können verschiedenartige Metallbleche auf gegenüberliegende Seiten einer PoIyolefinfolie aufgebracht werden; man kann auch eine Anzahl von Metallblechen und Polyolefinfolien in schichtartiger Anordnung miteinander verbinden.

Der erhaltene Metall-Pölyolefin-Verbundkörper hat eine merklich höhere Bindungsfestigkeit als bekannte Verbundkörper. Die Bindungsfestigkeit nimmt unter dem Einfluß einer starken mechanischen Bearbeitung durch Schneiden, Bohren, Biegen und Ziehen nicht ab, ebensowenig bei starken Temperaturänderungen. Die Wetterfestigkeit und Wasserdichtigkeit des Verbundkörpers nach der Erfindung ist sehr gut.

Die folgenden Einzelbeispiele sollen Ausfuhrungsbeispxele im Rahmen des Erfindungsgedankens sein.

Beispiel 1

Ein 0,2 mm dickes Aluminiumblech wird mit Trichlorethylen gereinigt, in eine 5-%ige, wäßrige Lösung von Chromsäure 5 Minuten lang getaucht und dann mit Wasser gewaschen. Das Aluminiumblech wird dann in eine 1-%ige (Gewichtsprozent), wäßrige Lösung von Vinylazetat-Maleinsäure-Mischpolymer (Mischpolymerisationsverhältnis 1:1, Molekulargewicht 60 000) eingetaucht, aus der Lösung herausgenommen und in Luft getrocknet. Das beschichtete Aluminiumblech wird dann zusammen mit einer extrudierten Polyäthylenfolie oder -tafel in eine Preßform eingebracht. Die Oberfläche der Polyäthylenfolie ist mit Trichloräthylen gereinigt. Die Anordnung wird dann 3 Minuten lang bei einer Temperatur von 190⁰C und einem Druck von 12kg/cm aufgeschmolzen und dann schnell abgekühlt, damit man eineiiAluminiuin-Polyäthylen-Verbundkörper erhält. Die Ieo°-Äblösefestlgkelt; des !'erhaltenen Yerbandkörpers nach. «.STM

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D9O3^ra/5-9 beträgt 9*5

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Die Ablösefsstigkeit des Verbundkörpers wird nach 5 periodischen Temperaturänderungen von kochendem Wasser in kaltes Wasser (20⁰C) nicht kleiner. Der Verbundkörper zeigt auch eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber wiederholten Biegespannungsversuchen.

Die folgende Tabelle1 zeigt die 180°-Ablösefestigkeit des Ver-" bundkörpers'nach diesem Ausführungsbeispiel im Vergleich zu einem Verbundkörper, der in gleicher Weise, jedoch ohne Oberflächenbehandlung hergestellt ist, sowie im Vergleich zu einem Kontrollkörper.

	Tabelle 1	6 kg/cm	nach periodi scher Tempe ratur änderung
		9,5 7,1
Kontrollversuch	Bindemittel 180"-Ablösefestig keit*	2,0	9,5 kg/cm 7,1 ·
Beispiel I Beispiel II	nicht benutzt 0,	1,8	1,9
Kontrolle I	Vinyl-Azetat- MaIeins äure- Mischpolymer Vinylazetat- Acrylsäure- Mischpolymer	1,6	1,8
Kontrolle II	Äthylen-Malein säure-Mischpoly mer	1,6	1,2
Kontrolle III	Polyacrylsäure	2,9
Kontrolle IV	Polyacrylamid		2,9
Kontrolle V	Äthylen-Pyucöli- don-Mischpoly- mer
Maleinsäure

*^:23°C, 5% relative Feuchte, Ablösegeschwindigkeit/mm/pro Minute, bestimmt nach ASTM D903-49.

** Ablösefestigkeit nach periodischer Temperaturänderung zwischen kochendem Wasser und kaltem Wasser.

Seispiel 2

Ein 0,2 mm dickes Aluminiumblech wird mit Trichloräthylen : PnqRftA/ 1 AQ7

gereinigt, in 5-%ige, wäßrige Chromsäurelösung 5 Minuten lang getaucht und mit Wässer gewaschen. Das behandelte Aluminiumblech wird in 1-%ige, wäßrige Lösung eines Maleinsäureanhydrid-Vinylazetat-Mischpolymers eingetaucht, das nach einem herkömmlichen Verfahren zubereitet war (Mischpolymerisationsverhältnis 1:1, Molekulargewicht 60 000) und dann in Luft getrocknet.

Die Oberfläche einer extrudierten Polyäthylenfolie (verkauft von Mitsubishi Petroleum Chemical Company unter dem Handelsnamen Hizex 5000H) wird mit Trichloräthylen gereinigt. Eine Schichtung des Aluminiumblechs und der Polyäthylenfolie wird bei einer Temperatur von 190°C und einem Druck von 30 kg/cm 3 Minuten lang in einer Presse verpreßt und dann gekühlt. Die 180°-Ablösefestigkeit des Aluminium-Polyäthylen-Verbundkörpers beträgt 9i5 kg/cm. Nach 5 Temperaturänderungsperioden zwischen kochendem Wasser und kaltem Wasser (20⁰C) sowie einer Anzahl von Biegeversuchen ergibt sich keine Abnahme der Biegefestigkeit und der Ablösefestigkeit.

Beispiel 3

Eine Polyäthylenfolie entsprechend Beispiel 2 wird einer Flammbehandlung unterzogen und in 1-%ige, wäßrige Lösung von Maleinsäure-Vinylazetat-Mischpolymer entsprechend der Zubereitung des Beispiels 1 getaucht und dann getrocknet.

Ein entsprechend Beispiel 1 mit Chromsäure behandeltes Aluminiumblech wird zusammen mit der Polyäthylenfolie, die in der oben beschriebenen ,Weise mit dem Bindemittel beschichtet ist, in eine Preßform eingestellt. Der Schichtaufbau wird bei einer Temperatur von 190⁰C und einem Druck von 30 kg/cm 3 Minuten lang verpreßt und dann schnell abgekühlt. Die 180°-Ablösefestigkeit des erhaltenen Aluminium-Polyäthylen-Verbundkörpers beträgt 9,0 kg/cm. Eine Abnahme der Biegefestigkeit und der Ablösefestigkeit tritt auch nach wiederholten Biegeversuchen und periodischen Temperaturänderungen nicht auf. ·

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Beispiel 4-

Eine Polyäthylenfolie (verkauft von der Mitsubishi Petroleum Chemical Company, unter dem Handelsnamen Hizex 5100B) wird nach einem üblichen Verfahren einer Flammbehandlung unterzogen und in einer 2-%igen, wäßrigen Lösung von Acrylsäure-Vinylazetat-Mischpolymer getaucht. Ein 0,2 mm dickes Aluminiumblech wird in gleicher Weise wie im Beispiel 3 mit Chromsäure behandelt und dann zusammen mit der Polyäthylenfolie, die mit dem Bindemittel in der oben beschriebenen Weise beschichtet ist, in eine Preßform eingestellt. Der Schichtaufbau wird bei einer Temperatur von 190°C und einem Druck von 50 kg/cm 3 Minuten lang verpreEt und dann abgekühlt, damit man einen Verbundkörper erhält.

Die 180°-Ablösefestigkeit des erhaltenen Verbundkörpers beträgt 7,8 kg/cm. Die Biegefestigkeit und die Ablösefestigkeit zeigen nach wiederholten Biegeversuchen und periodischen Temperaturänderungen keine Abnahme.

Beispiel 5

Ein korrosionsfestes, 0,5 nun. dickes Aluminiumblech (verkauft von der Firma Mitsubishi Reynolds Alumin/um Company unter dem Handelsnamen 5052-34H) wird mit 10-%iger Natriumhydroxid-Lösung und 5-10-%iger, wäßriger Salpetersaurelösung entfettet und dann in eine 5-^iSs₁ wäßrige Ghromsäurelösung getaucht. Ein handelsübliches Maleinsäureanhydrid-Vinylazetat-Mischpolymer (Polymerisationsverhältnis 1:1, Molekulargewicht 60 000) wird in Octylalkohol eingebracht und die Mischung bis zum Siedepunkt des Octylalkohols erhitzt, damit man eine Halbveresterung erhält. Die erhaltene Octylalkohollösung der Halbesterverbindung wird mit Äthylalkohol gemischt, so daß man eine 1-%ige Lösung erhält. Die Lösung wird dann auf bestimmte Bereiche der in der oben beschriebenen V/eise behandelten Oberfläche des Aluminiumblechs durch Tauchen aufgebracht; das Aluminiumblech wird dann an der Luft getrocknet.

Eine Polyäthylenfolie hoher Dichte (verkauft durch die Firma .„. .9 0.9 8 8 k / U 9 7 j

- ίο -

Mitsubishi Chemical Industries Ltd. unter dem Handelsnamen liovatec ET002 mit einem Schmelzindex von 0,2) wird auf die genannten Bereiche des beschichteten Aluminiumblechs aufgelegt. Der Schichtaufbau v/ird dann in einer Preßform bei einer Temperatur von 200⁰C und einem Druck von 15 kg/cm 5 Minuten lang verpreßt. Die 180^Q-Ablösefestigkeit des Verbundkörpers beträft 15,B kg/cm, wogegen die Scherfestigkeit 250 kg/cm beträgt. hach Ausübung von 50 periodischen Teiaperaturänderungen zwischen -7O⁰C und 10O⁰C zeigt sich keine Abnahme der Biegefestigkeit. Die Temperaturabhängigkeit der Bindung in einem Temperaturbereich zwischen -60⁰C und 1C0°C ist klein. Die Ablosefestijrkej t bei 10O⁰C beträgt 13,5 kg/cm, dagegen bei -60°C 14,0 kg/cm.

Beispiel 6

Ein mit Chromsäure behandeltes Aluminiumblech wird in eine 1-%ige Tetrathydrofuranlosung einer Halbesterverbindung getaucht, die durch Halbveresterung eines handelsüblichen Styrol-Ivlaleinsäure-Iwischpolymers in gleicher Weise wie im Beispiel 5 erhalten ist. Das derart behandelte Aluminiumblech wird auf eine Polyäthylenfolie hoher Dichte (verkauft von der Firma Mitsubishi Chemical Industries Ltd. unter dem Handelsnamen Novatec ET 002) geschichtet, und der Schichtaufbau wird bei einer Temperatur von 220⁰C und einem Druck von 15 kg/cm 30 Minuten lang verpreßt.

Die Ablösefestigkeit des erhaltenen Verbundkörpers beträgt 6*5 kg/cm und die Biegefestigkeit ändert sich nicht nach 50 periodischen Temperaturänderungen zwischen -7Q°G und 10G⁰C.

Beispiel 7

Ein 0,5 π™ dickes, korrosionsfestes· Aluminiumblech (verkauft von der Firma Mitsubishi Reynolds Aluminium Company unter dem

Handels-

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namen 5052 - 3^H) wird in einer iO-%igen, wäßrigen Natriumhydroxidlösung und einer 5~10-%igen, wäßrigen Salpetersäurelösung entfettet.

Ein handelsübliches Vinylazetat-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymer (Mischpolymerisationsverhältnis 1:1, Molekulargewicht 60 000) wird in Äthylalkohol eingebracht, die Mischung wird auf den Siedepunkt des Äthylalkohols erhitzt» bis sich das Mischpolymer unter Bildung eines Halbesters auflöst. Die erhaltene Äthylalkohollösung der Halbesterverbindung des Mischpolymers wird weiter mit Äthylalkohol verdünnt, so daß man eine 1-%ige Lösung erhält. Dieselbe wird auf bestimmte Bereiche der durch Tauchen behandelten behandelten Aluminiumblechoberfläche aufgebracht. Das Aluminiumblech wird dann an Luft getrocknet.

Eine Polyätfeylenfolie hoher Dichte (verkauft von der Firma Mitsubishi Chemical Industries Ltd. unter dem Handelsnamen Novatec ET002 mit einem Schmelzindex von 4,2) wird dann auf bestimmte Bereiche des beschichteten Aluminiumblechs aufgelegt, Der Schichtaufbau wird dann bei einer Temperatur von 200⁰C unter

einem Druck von 15 kg/cm 30 Minuten lang durch Pressen ausgeformt. Die 180°-Ablösefestigkeit des erhaltenen Verbundkörper beträgt 13,0 kg/cm.

Beispiel 8

Die Oberfläche eines korrosionsfesten Aluminiumblechs (verkauft von der Firma Mitsubishi Reynolds Aluminum Company unter dem Handelsnamen 5052 - 3^H) wird durch anodische Behandlung oxydiert. Ein Äthyl-Halbester eines Vinylazetat-Malinsäure-Mischpolymers gemäß Beispiel 7 wird auf vorgegebene Bereiche des so behandelten Aluminiumblechs aufgesprüht, das Blech wird dann getrocknet. Nunmehr wird eine Polyäthylenfolie hoher Dichte (verkauft von der Firma Mitsubishi Chemical Industries Ltd. unter dem Handelsnamen Novatec BT002 mit einem Schmelzindex von 0,2) auf bestimmte Bereiche des Aluminiumblechs aufgeschichtet. Der Schichtaufbau wird bei einer Temperatur von 200⁰C unter einem Druck von 15 kg/cm 30 Minuten lang durch Pressen ausgeformt.

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Die 180⁰G-AbIösefestigkeit des erhaltenen Verbundkörpers beträgt mehr als 18,5 kg/cm.

Beispiel 9

Ein nichtrostendes Stahlblech wird mit einer 10-%igen, wäßrigen Natriumhydroxidlösung und einer 5-10-%igen, wäßrigen SalpetersMurelösung in gleicher Weise wie im Beispiel 3 entfettet. Eine weitere Oberflächenbehandlung erfolgt mit einer 5-%igen, wäßrigen Chromsäurelösung. Nach dem gleichen Verfahrensgang wie in Beispiel 7 wird eine 1-%ige Äthylalkohollösung eines Äthyl-Halbesters eines Vinylazetat-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymers zubereitet. Die Lösung wird durch (Tauchen auf vorgegebene Bereiche der behandelten Oberfläche des nichtrostenden Stahlblechs aufgebracht. Dann wird das Stahlblech an Luft getrocknet.

Schließlich wird eine Polyäthylenfolie hoher Dichte (verkauft von der Firma Mitsubishi Chemical Industries Ltd. unter dem Handelsnamen Novatec ET002 und einem Schmelzindex von 0,2) auf bestimmte Bereiche des beschichteten Stahlblechs geschichtet. Der Schichtaufbau wird bei einer Temperatur von 200⁰C und «einem Druck von 15 kg/cm 30 Minuten lang durch Pressen ausgeformt. Die 180°-Ablösefestigkeit des erhaltenen Verbundkörpers beträgt 10 kg/cm.

Beispiel 1Q

Der Verfahrenßgang des Beispiels .9 wird mit der Abwandlung wiederholt, daß die Oberfläche des nichtrostenden Stahlblechs mit einer 5-%igen, wäßrigen Chromsäure lösung und einer 2,5-%igen wäßrigen Schwefelsäurelösung behandelt wird. Der erhaltene Verbundkörper zeigt eine I80⁰-Ablösefestigkeit von 12,5 kg/cm.

Beispiel Ή

Der Verfahrens gang des Beispiels 5 wird mit der Abwandlung wiederholt, daß Bindemittel nach Tabelle 2 benutzt werden. .Zum Vergleich gibt Tabelle 2 auch die Meßergebnisse für Verbundkörper an, die i^^jP_QYjerwe2idun« handelsüblicher Bindemittel

	- 13 -	Temperatur abhängig keit	Was s er dicht ig- keit	einer Temperatur	j synthetischen
hergestellt sind.		gering	gut	einer relativen Feuchte von 50 %.
	Tabelle 2	gering	gut	** Ein Bindemittel der Polyäthylenreihe.
Bindemittel	180°-Ablöse- periodische festigkeit * Temperatur- kg/cm änderung -60⁰C bis 100⁰C	gering	gut	*** Ein Bindemittel aus einer Lösung eines
Äthyl-Halbester von Vinylazetat- R] al einsäur e- Lisehpolymer	16,5 gut	groß	schlecht	Gummis.
Butyl-Halb ester von Vinylazetat- Maleinsäure- fuischpolymer	15,0 gut	groß	schlecht
Äthyl-Halbester- von Styrol- Maleinsäure- luischpolymer	6,5 gut	* 180°-Ablösefestigkeit wird gemessen durch Abzieher	ι der
handelsübliches Bindemittel **	1 schlecht	Folie unter	einer Umbiegung von 180° mit einer Ablöse
hande1süb1iche s Bindemittel ***	1 schlecht		geschwindigkeit von 100 mm/Minute bei
		von 20°C und

Claims

Patentansprüche

MJ Herstellungsverfahren für Metall-Polyolefin-Verbundkörper durch Anwendung eines Bindemittels in der Grenzfläche zwischen Metall und Polyolefin, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil des Bindemittels aus der Gruppe: Maleinsäure-Vinylazetat-Mischpolymer, Acrylsäure-Vinylazetat-Mischpolymer, Maleinsäureester-Vinylazetat-Mischpolymer und Maleinsäureester-Styrol-Mischpolymer ausgewählt wird und daß Metall und Polyolefi bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins verpreßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall einer Oberflächenbehandlung ausgesetzt wird und daß die Verpressung bei einer Temperatur zwischen 165 C und 225 C

2
und mit einem Druck oberhalb 1kg/cm erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Oberflächenbehandlung mit Chromsäure.
4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine anodisch Oxydation der Metalloberfläche.
. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verpressung bei einer Temperatur zwischen 180°C und 220⁰C und unter einem Druck oberhalb 5kg/cm .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5» gekennzeichnet durch eine Anwendung des Mischpolymers inform einer Lösung.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel gelöst in einem organischen Lösungsmittel angewandt wird und aus der Gruppe der Maleinsäurehalbester-Vinylazetat-Mischpolymere und der Maleinsäurehalbester-Styrol-Mischpolymere ausgewählt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Halbester eines aliphatischen Alkohols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen.
S.Verfahren nach Anspruch 8," gekennzeichnet durch einen Halbester aus der Gruppe der Methyl- ,.Äthyl-, Butyl- und Oktyl-Ester. 909884/ 1 497
10. Herstellungsverfahren für einen plattenförmigen Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die iwetallplatte entfettet und oberflächenbehandelt wird, daß das Bindemittel auf mindestens eine Oberfläche der Metallplatte und der Polyolefinplatte in dünner Schicht aufgebracht wird und daß die Metallplatte und die Polyolefinplatte unter Zwischenlage der ßindemittelschicht verpreßt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Polyolefin aus der Gruppe der Polyäthylene, Polypropylene und Polybutene.
12. Bindemittel zur Verbindung von Metall und Polyolefin zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein Mischpolymer aus der Gruppe der Maleinsäure-Vinylazetat -MischpolymeiEi, Acrylsäure-Vinylazetat-Mischpolymeiöi Maleinsäureester-Vinylazetat-Mischpolymereund Maleinsäureester-Styrol-Mischpolymeitk