DE2028014B2 - Mehrschichtige metallplattierte Bauelemente - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft mehrschichtige metallplattierte Bauelemente, die sandwichartig aufgebaut sind aus (1)
einer 0,05 bis 1 mm dicken ersten, äußeren Schicht aus einem korrosionsbeständigen Metall, (2) einer 0,02 bis
0,5 mm dicken zweiten, inneren Schicht aus einem Schmelzkleber, (3) einer 5 bis 500 g/m2 schweren dritten,
inneren Schicht aus Glasfasern, (4) einer 2 bis 20 mm dicken vierten, inneren Schicht aus einem thermoplastischen
Polymerisat, (5) einer 5 bis 500 g/m2 schweren fünften, inneren Schicht aus Glasfasern, (6) einer 0,02 bis
0,5 mm dicken sechsten, inneren Schicht aus einem Schmelzkleber und (7) einer 0,05 bis 1 mm dicken
siebten, äußeren Schicht aus einem korrosionsbeständigen Metall.
Zur Veranschaulichung der einzelnen Schichten vgl. die Figur.)
Bekannte ähnliche Bauelemente weisen bekanntlich gegenüber vergleichbaren anderen Bauelementen eine
Reihe von Vorteilen auf, sind aber auch mit dem einen oder anderen Nachteil belastet Zum Beispiel ist es von
Nachteil, daß die Haftfestigkeit der einzelnen Schichten
ίο der Elemente aufeinander so gering ist, daß sie sich
schon bei relativ geringer mechanischer Beanspruchung voneinander lösen. Ferner ist es von Nachteil, daß die
Elemente eine für manche Anwendungszwecke unzureichende Biegesteifigkeit hi ben.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Bauelemente der eingangs definierten Art aufzuzeigen,
die mit den vorerwähnten Nachteilen nicht oder in erheblich geringerem Maße belastet sind.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn bestehen (α) die zweite sowie sechste, innere Schicht 2 sowie 6 aus einem speziellen Schmelzkleber-Polymerisat und (ß) die vierte, innere Schicht 4 aus einem bestimmten Gemisch zweier spezieller Polypropylene.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn bestehen (α) die zweite sowie sechste, innere Schicht 2 sowie 6 aus einem speziellen Schmelzkleber-Polymerisat und (ß) die vierte, innere Schicht 4 aus einem bestimmten Gemisch zweier spezieller Polypropylene.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend mehrschichte metallplattierte Bauelemente,
die sandwichartig aufgebaut sind aus (1/ einer 0,05 bis 1 mm dicken ersten, äußeren Schicht aus einem
korrosionsbeständigen Metall, (2) einer 0,02 bis 0,5 mm
jo dicken zweiten, inneren Schicht aus einem Schmelzkleber,
(3) einer 5 bis 500 g/m2 schweren dritten, inneren Schicht aus einem thermoplastischen Polymerisat, (5)
einer 5 bis 500 g/m2 schweren fünften, inneren Schicht aus Glasfasern, (6) einer 0,02 bis 0,5 mm dicken sechsten,
inneren Schicht aus einem Schmelzkleber und (7) einer 0,05 bis 1 mm dicken siebten, äußeren Schicht aus einem
korrosionsbeständigen Metall.
Die erfindungsgemäßen Bauelemente sind dadurch gekennzeichnet, daß bestehen
(α) ihre zweite sowie sechste innere Schicht 2 sowie 6 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 Gewichtsteile
Isobutylen — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in
polymer gebundener Form enthält, und
(ß) ihre vierte innere Schicht 4 aus einem Gemisch aus
a) 70 bis 80 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen
: Toluol von 5:95 weniger als 1
5i Gew.-% in unter Normalbedingungen siedendem
Toluol löslich ist, und
b) 20 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen
: Toluol von 5:95 mehr als 99
M> Gew.-% in unter Normalbedingungen siedendem
Toluol löslich sind,
mit den Maßgaben, (I) daß die Summe der Gewichtsteile unter (a) und (b) jeweils 100 beträgt,
(II) daß die Polypropylene unter (a) und (b) jeweils
<<> sowohl die annähernd gleichen Intrinsic-Viskositäten
als auch die annähernd gleichen Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode
der Gel-Permeations-Chromatographie) aufweisen
und (III), daß bei den Polypropylen unter (a) und
(b) die Absolutwerte der Intrinsic-Viskositäten [η]
(gemessen in Dekalin bei 130°Cj jeweils im Bereich
von 1 bis 10, vorzugsweise von 1,2 bis 3,8 dl/g liegen.
(Unter dem Ausdruck »annähernd gleich« wird im vorligenden Zusammenhang stets verstanden, daß keine
der entsrpechenden Kenndaten mehr als ±5% von dem Mittelwert der beiden betroffenen Kenndaten abweicht.)
Zu den Schichten der erfindungsgemäßen Bauelemente ist im einzelnen das Folgende zu sagen:
Die Schichten 1 und 7 können beispielsweise bestehen aus Kupfer, Aluminium, Messing oder nichtrostenden
Stählen.
Die Schichten 2 und S bestehen aus einem quartärenPolymerisat der oben beschriebenen Zusammensetzung.
Solche Polymerisate sind an sich aus der Polymerchemie bekannt. Sie sollen zweckmäßigerweise
folgende Kenndaten haben: Dichte 0,9 bis 1,1 g/cm3,
kristalline Anteile unter 60%. Shore-Hiirte C 50 hk QQ
— Bei den Bauelementen können die Polymer ate der Schichten 2 und 6 in ihrer Zusammensetzung gleich oder
voneinander verschieden sein. Die Polymerisate werden vorteilhafterweise in Form von Folien eingesetzt. Da sie
nach Art eines Schmelzklebers wirken, müssen sie beim Verarbeiten — d. h. beim Herstellen der Bauelemente
— in plastischem bis zähflüssigem Zustand vorliegen;
die zughörigen Temperaturen — und damit die Arbeitstemperaturen — sind 80 bis 2500C, insbesondere
130 bis 22O0C. — Wie sich gezeigt hat, sind für den
erfindungsgemäßen Zweck besonders gut geeignet quartäre Polymerisate, die 71 bis 90 Gewichtsteile
Äthylen, 3 bis 9 Gewichtsteile einer aliphatischen äthylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäure. 1 bis
20 Gewichtsteile eines Cr bis Cs-Alkylesters einer
aliphatischen, äthylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäure sowie 0,3 bis 5 Gewichtsteile Isobutylen —
wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muP — in polymer gebundener Form
enthalten. — Ganz besonders gut geeignet sind quartäre Polymerisate, die 71 bis 90 Gewichtsteile Äthylen, 3 bis 9
Gewichtsteile Acrylsäure, 1 bis 20 Gewichtsteile des n- oder tert.-Butylesters der Acrylsäure sowie 0,3 bis 5
Gewichtsteile Isobutylen — wobei die Summe der Gewichtsteik jeweils 100 betragen m iß — in polymer
gebundener Form enthalten.
Die Schichten 3 und 5 bestehen aus Glasfasern, vorzugsweise in gebündelter Form. Die Glasfaserbündel
können vorliegen als einzelne Faserbündel, als Vliese
oder als Gewebe, wobei die Faserbündel jeweils einen Durchmesser von 0,15 bis !,2 mm und die einzelnen
Glasfasern jeweils einen Durchmesser von 0,005 bis 0,02 mm haben sollten. Wie sich gezeigt hat. ist es
besonders zweckmä3ig, wenn die einzelnen Faserbündel ein Gewicht von 8 bis 150 g/m2 und eine Länge von 2
bis 20 mm, die Vliese ein Gewicht von 8 bis 200 g/m2 und die Gewebe ein Gewicht von 10 bis 350 g/m2 haben.
Die Schicht 4 besteht aus einem bestimmten Gemisch zweier spezieller Polypropylene. Dieses Gemisch kann
auf einfache Weise erhallen werden, wenn man von zwei wohlbekannten Tatsachen ausgeht:
Erstens: Bei der üblichen Polymerisation des Propylens
nach Ziegler —Natta — etwa in Toluol — entsteht ein Polypropylen, das aus je einem in
siedendem Toluol löslichen und unlöslichen Anteil besteht, wobei die Intrinsic-Viskosität des löslichen
Anteils erheblich geringer ist als die des unlöslichen Anteils. Zweitens: Bei dieser üblichen Polymerisation
läßt sich durch geeignete Variation der Verfahrensbedingungen (Verwendung von Molekulargewichtsreglern,
Änderungen bei Temperatur und Druck, Modifikation des Katalysatorsystems) ein Polypropylen herstellen,
das insgesamt (d. h. sowohl in seinem löslichen als auch in seinem unlöslichen Anteil) entweder eine relativ
hohe oder eine relativ niedere Intrinsic-Viskosität hat.
— In der Praxis kann man dementsprechend in zwei
getrennten Ansätzen ein Polypropylen A mit einer — insgesamt — relativ hohen Intrinsic-Viskosität sowie ein
Polypropylen B mit einer — insgesamt — relativ niederen Intrinsic-Viskosität herstellen, derart, daß der
in siedendem Toluol lösliche Anteil des Polypropylens A dieselbe Intrinsic-Viskosität hat wie der in siedendem
Toluol unlösliche Anteil des Polypropylens B (sind die Polypropylene A und B auch bei rieh so weit wie
möglich nahekommenden Verfahrensbedingungen hergestellt worden, so sind dann im allgemeinen auch ihre
Molekulargewichtsverteilungen gleich oder annähernd gleichV Durch Mischen — etwa in einem Kneter oder
Extruder — der beiden letztgenannten Produkt-Anteile in den erforderlichen Mengenverhältnissen kann dann
das in Rede stehende Polypropylen-Gemisch erhalten werden. — Es versteht sich jedoch von selbst, daß es
nicht aui die Art und Weise ankommt, nach der das Polypropylen-Gemisch hergestellt worden ist, sondern
nur auf die spezielle Spezifikation, die dieses Gemisch haben muß.
Das Herstellen der erfindungsgemäßen Bauelemente kann durch einschlägig übliche Verfahren erfolgen. Ein
geeignetes Verfahren besteht z. B. darin, daß man in eine Plattenpresse eine Metallfolie — bestimmt für
Schicht 1 — einlegt, darauf eine Folie aus dem Schmelzkleber — bestimmt für Schicht 2 —, darauf eine
Glasfaserschicht — bestimmt für Schicht 3 —, darauf eine Schicht aus dem thermoplastischen Polymerisat —
bestimmt für Schicht 4 —, darauf eine Glasf?serschicht
— bestimmt für Schicht 5 —, darauf eine Folie aus dem Schmelzkleber - bestimmt für Schicht 6 — und darauf
eine Metallfolie — bestimmt für Schicht 7. Das Ganze kann sodann in einem Preßrahmen bei erhöhter
Temperatur zu einem innigen Verbund gepreßt werden.
— Auf analoge Weise können die Bauelemente auch in kontinuierlichen Verfahren erhalten werdt.i.
Die Bauelemente eignen sich beispielsweise für den Fertighausbau, den Schiffs- und Waggonbau sowie als
Zwischenwände im Hochbau.
Das im nachstehenden Beispiel verwendete — handelsübliche — quartäre Polymerisat (Schmelzkleber)
enthält 86,3 Gewichisteile Äthylen, 3,8 Gewichtsteile Acrylsäure, 8,2 Gewichtsteile des tert.-Butylesters der
Acrylsäure und 1,7 Gewichtsteile Isobutylen einpolymerisicrt.
Das im gleichen Beispiel verwendete bestimmte Gemisch zweier spezieller Polypropylene ist wie folgt
erhalten worden:
Es wird ausgegangen von
(A) einem handelsüblichen feinpulvrigen Polypropylen, das aus einem in siedendem Toluol löslichen und
unlöslichen Anteil besteht. Die Intrinsic-Viskositäten [7] (gemessen in Dekalin bei 1300C) sind:
unlöslicher Anteil: 3,6 dl/g; löslicher Anteil: 2,6 dl/g;
(B) einem handelsüLiichen anderen feinpulverigen Polypropylen, das aus einem in siedendem Toluol
löslichen und unlöslichen Anteil besteht. Die Intrinsic-Viskositäten fni (Eremesspn in Dpltulm Uv\
1300C) sind: unlöslicher Anteil: 2,7 dl/g; löslicher
Anteil: 1,6 dl/g.
Durch Extraktion mit siedendem Toluol isoliert man den löslichen Anteil des Polypropylens unter (A) sowie
den unlöslichen Anteil des Polypropylens unter (B). worauf diese beiden Anteile — ihre Molekulargewichts
Verteilungen (bestimmt nach der Methode der Gel-Pcrnii'Mtions-Chromatographie)
sind annähernd gleich — im Gewichtsverhältnis 25 : 75 miteinander homogenisiert
werden (Extruder, Arbeitstemperatur: 220' C).
In einer Plattenpresse werden nach- und übereinander
eingelegt (1) eine 0.5 mm dicke Folie aus Aluminium.
(2) uiiiL- 0.1 mm dicke Folie des Schmel/.klebers, (3) eil
JOO g/m2 schweres Glasfasergewebe aus Glasfaserbün dein (Durchmesser der Faserbündel 1,0 mm; Durchmev
scr der Hin/.clfascr 0,01 mm). (4) eine 3 mm dicke Platte
"' aus dem Polypropylen-Gemisch, (5) ein 300 g/m· schweres Glasfasergewebe aus Glasfaserbündel
(Durchmesser der Faserbündel 1,0 mm. Durchmesset der F.inzclfascrn 0,01 mm), (6) eine 0,1 mm dicke Folie
des Schmclzklcbers und (7) eine 0,5 mm dicke Folie au«
im Aluminium. Das Ganze wird dann bei 200°C über 3
Minuten bei einem Druck von 0,5 kp/cm2 zu einen1
innigen Verbund verpreßt. Das so erhaltene Bauelemenl hat eine sehr gute Biegesteifigkeit; seine F.mzelschieh·
ten haften sehr fest aufeinander.
Hierzu I Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Mehrschichtige metallplattierte Bauelemente, die sandwichartig aufgebaut sind aus (1) einer 0,05 bis 1 mm dicken ersten, äußeren Schicht aus einem korrosionsbeständigen Metall, (2) einer 0,02 bis 0,5 mm dicken zweiten, inneren Schicht aus einem Schmelzkleber, (3) einer 5 bis 500 g/m2 schweren dritten, inneren Schicht aus Glasfasern, (4) einer 2 bis 20 mm dicken vierten, inneren Schicht aus einem thermoplastischen Polymerisat, (5) einer 5 bis 500 g/m2 schweren fünften, inneren Schicht aus Glasfasern, (6) einer 0,02 bis 0,5 mm dicken sechsten, inneren Schicht aus einem Schmelzkleber und (7) einer 0,05 bis 1 mm dicken siebten, äußeren Schicht aus einem korrosionsbeständigen Metall, dadurch gekennzeichnet, daß bestehen(α) ihre zweite sowie sechste innere Schicht (2) jnd (6) aus ;:nem 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 03 bis 5 Gewichtsteile Isobutylen — wobei die Summe der Gewichtsteile jeweils 100 betragen muß — in polymer gebundener Form enthält und(ß) ihre vierte innere Schicht (4) aus einem Gemisch ausa) 70 bis 80 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen : Yoluol .on 5:95) weniger als 1 Gew.-% in untsr Normalbedingungen siedendem Toluol löslich ::.., undb) 20 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen : Toluol von 5 : 95 mehr als 99 Gew.-% in unter Normalbedingungen siedendem Toluol löslich sind,mit den Maßgaben, (I) daß die Summe der Gewichtsteile unter (a) und (b) jeweils 100 beträgt, (II) daß die Polypropylene unter (a) und (b) jeweils sowohl die annähernd gleichen Intrinsic-Viskositäten als auch die annähernd gleichen Molekulargewichtsverteilungen, bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chromatographie, aufweisen und (III), daß bei den Polypropylen unter (a) und (b) die Absolutwerte der Intrinsic-Viskositäten [η] gemessen in Dekalin bei 1300C, jeweils im Bereich von I bis 10 dl/g liegen.
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1971
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- 1971-06-04 JP JP3871871A patent/JPS5412517B1/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT409946B (de) * | 1999-04-13 | 2002-12-27 | Isosport Verbundbauteile | Mehrschichtiges verbundbauelement sowie verfahren zu dessen herstellung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2028014A1 (en) | 1972-04-06 |
| CH556499A (de) | 1974-11-29 |
| DE2028014C3 (de) | 1979-08-16 |
| JPS5412517B1 (de) | 1979-05-23 |
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