DE2111748A1 - Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte

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Walter Mueller
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Description

"Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte" Priorität: - 10. April 1970, Schweiz, Nr. 5 324/70
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte aus Kunststoff und Metall durch Zu-'sammenpressen der beiden Schichten unter Verwendung eines haftvermittelnden Klebstoffes. Bei bekannten Verfahren dieser Art werden die Bauelemente entweder unter Verwendung eirrer Extrusionsbeschichtungsanlage kontinuierlich oder in grossflächigen Platten-Pressen diskontinuierlich hergestellt.
Die diskontinuierliche Pressenfabrikation hat den Nachteil, dass die zwischen Klebstoff und Kunststoff sowie die zwischen Klebstoff und Metallblech infolge Tolcranzschwankungen unwillkürlich eingeschlossene Luft nicht entweichen kann, komprimiert wird und.;bei der fertigen Platte eine Ausbeulung des Deckbleches oder Hohlräume in der Kunststoffschicht verursacht»
Eine Verminderung dieser Gefahrenquelle wird erzielt, wenn der Haftvermittler, meist in Form einer Folie oder eines Filmes, mittels Anpresswalzen auf das Kern- (Kunststoff-) oder Beplankungsmaterial auf kaschiert .wird. V/eitere Möglichkeiten bestehen darin, dass die zu verwendenden Pressbleche (Satinier-
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bleche) einen bikonvexen «Querschnitt aufweisen und/oder die Pressplatten gegen die Innenseite konvex vorgespannt werden und beim Pressen - insbesondere bei Mehrkolbenpressen - über die Pressfläche abwälzen.
Vorgenannte Vorbeugungsmassnahmen sind Wirkungslos, wenn die Satinierbleche mit bikonvexem Querschnitt unregelmässige Abstufungen aufweisen, die durch das Polieren der Blechoberflächen entstehen können. Die hauptsächlichste Fehlerquelle liögt Jedoch beim Kunststoffkern, dessen Querschnitt infolge herstellungsbedingter Dickentoleranzen um mehr als 2/100 mm schwankt. In den Einsenkungen wird im Moment des Pressens unweigerlich Luft eingeschlossen. Die Dickentoleranzen der handelsüblichen« für Verbundplatten gebräuchlichen Kunststoffplatten. Insbesondere aus extrudierten Thermoplasten, sind nach den einschlägigen Normen und internen Vorschriften zu gross, um die besagten Fehlerquellen auszuschliessen.
Korrekturen an Satinierblechen, insbesondere aber an Pressplatten, ψ Presstischen und an der Presskolbenanordnung haben den Nachteil, dass sie verfahrenstechnisch umständlich sind, einen grossen apparativen Aufwand bedingen und den gewünschten Erfolg nicht garantieren.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden« das die eingeschlossene Luft beim Zusammenpressen der Schichten vor dem Verkleben entweichen, oder allenfalls eingeschlossene Luft wirkungslos werden lässt. Es wurde
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gefunden, dass die Aufgabe gelöst werden kann, wenn erfindungsgemäss zwischen Metall und Kunststoff zusätzlich zum Klebstoff eine Faserschicht eingelegt wird, die beim Züsammenpressen der Schichten in der Wärme vom Kunststoff bezw. Klebstoff durchdrungen wird. Die Faserschicht bewirkt, dass die luft beim Zusammenpressen seitlich entweichen kann oder wenigstens in ihr fein verteilt und somit wirkungslOS. wird. Beim Erreichen der Schmelztemperatur des Klebstoffes und/oder des Kernmaterials dringen diese durch die Faserschicht und bewirken die Verklebung mit dem Kunststoff einerseits und dem Metallblech andererseits.
Die Fasern der Faserschicht können anorganischer Natur, z.B. Glasfasern, oder organischer Natur, z.B. Cellulose, Acrylnitril, Polyester, Polyamid u.a. sein und als Vlies,d.h. in ungeregelter Anordnung, oder als Gewebe angewendet werden.
Vorzugsweise wird die Faserschicht auf die gewöhnlich als Klebfolie vorliegende Klebschicht aufgeklebt, zweckmässigerweise während der Herstellung derselben, wobei aber nur eine oberflächliche Haftung der Faserschicht oder ein Eindringen des Klebstoffes bis max. 30 % der Dicke in die Faserschicht zulässig sind. Diese mit der Faserschicht kaschierte Klebefolie kann alsdann bei der Fertigung der Verbundplatte zwischen die Kunststoffschicht und die Metallschicht gelegt werden oder bereits bei der Fertigung der Kunststoffschicht auf dieselbe aufkaschiert werden. Ein Auf kaschieren der Klebefolie/Faserschicht auf die Metallschicht ist ebenfalls möglich. .. * ' ■
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Die Verwendung einer Klebefolie kann umgangen werden, wenn die Faserschicht mit demKlebstoff imprägniert wird· Dabei muss die Faserschicht Jedoch porös bleiben, damit ihre Wirkung bezüglich der Luft beim Zusammenpressen erhalten bleibt.
Wie sich weiter gezeigt hat, sind die positiven Eigenschaften der nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Verbundplatte dann besonders ausgeprägt, wenn die Klebefoliendicke in einem ganz bestimmten Verhältnis zum Flächengewicht der Faserschicht steht. Bei der Verwendung einer Klebefolie .aus einem Aethylen-Acrylsäure-Acrylsäureester-Tßrpolyraerisat in der Stärke von 0,1 mm beträgt das Gewicht einer Faserschicht aus anorganischen Stoffen vorzugsweise 50 - 60 g/m und das Gewicht einer Schicht aus organischen Fasern vorzugsweise 25 - 30 g/m^ bei ungefähr gleicher Porosität·
Die Faserschichten, insbesondere die Vliese sind vorzugsweise mit Kunst stoff schlich ten gebunden. Vliese mit Schlichten auf Dextrin-, Fett- oder Oelbasis ergeben eine mangelhafte Verbundhaftung und sind deshalb nur bei der Herstellung von Verbund-
platten für untergeordnete Zwecke verwendbar· Wie bereits erwähnt kann als Bindemittel für die Faserschicht auch der Klebstoff für die Verklebung Metall-Kunststoff verwendet werden. Als Metallschicht in den Verbundplatten kommen alle üblichen Bleche in Betracht, wie Aluminium, Stahl und Buntmetalle.
Die erwähnten Klebefolien, wie Schmelzkleber und Reaktionskleber, sind an sich bekannt und z.B. unter den Markcnnamen Lupolen, Cetafin, Zetefax, Tego usw. auf dem Markt erhältlich.
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Für die Kunststoffschicht kommen alle nicht porösen Thermo- und Duroplaste infrage, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyester, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Schichtpresstoffplatten usw.
Die Verbundplatten eignen sich beispielsweise als Fassaden- und Tunnelverkleidungselemente, als Trennwände und Plakatwände, als Schiebetüren und Tablare sowie als konstruktive oder dekorative Elemente für den Fahrzeug-, Schiff-, 'Maschinen- und Möbelbau. ■ Das Verfahren eignet sich sowohl zur Herstellung planer als auch vorgeformter Bauelemente. · "
Beispiel:
Bi einer Plattenpresse wird auf ein 0,5 nun dickes Aluminium-Legierungsblech ein Glasfaservlies von 50 g/m als nicht-gewebtes Fläehengebilde aus geschnittenen, regellos liegenden Glasseide-Spinnfäden, die durch eine haftmittelhaltige Kunststoffschlichte verklebt sind, aufgelegt. Darüber wird eine als Kernschicht bestimmte extrudierte Platte aus Polyäthylen niederer Dichte von 4 mm Stärke, die beidseitig mit einer 0,1 mm dicken Klebefolie aus einem Aethylen-Acrylsäure-Mischpolymerisat ! kaschiert ist, aufgelegt. Darüber wird wieder ein Glasfaservlies und ein Aluminiumblech aufgelegt, worauf bei einer Presstemperatur von l80° C während l80 Sekunden bei einem Druck von 1,1 kg/cm2 zu einem innigen Verbund verpresst wird. Beim Aufpressen von Äluminium-Bleeh, Kleber und Vlies auf die relativ unebene Oberfläche des Kunststoffkernes kann die in den geringen Vertiefungen noch eingeschlossene Luft zum Teil durch das Vlies
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entweichen, während die verbleibende im porösen Vlies fein verteilt eingeschlossen bleibt. Unter Zuführung von Wärme und Drück durchdringt der Klebefilm das poröse Vlies und lässt eine Verbindung zwischen Kunststoffkern und metallischer Deckschicht
zustande kommen.
Die mehrschichtige Verbundplatte wird der Presse bei einer Temperatur von 70° C entnommen und ohne Pressdruck auf Raumtemperatur abgekühlt.
Patentansprüche
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Claims (8)

  1. P A T EMTA NS P: R; UC H E
    Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte aus Kunststoff und Metall durch Zusammenpressen der beiden Schichten unter Verwendung eines.häftvermittelnden Klebstoffes, dad u r c h ge k e η η ζ ei e h η e t , daß zwischen Metall und Kunststoff zusätzlich zum Klebstoff eine Faserschicht eingelegt wird, die beim Zusammenpressen der Schichten in der Wärme vom Kunststoff bzw,. Klebstoff durchdrungen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß als Faserschicht ein Vlies aus anorganischen Pasern verwendet wird.
  3. 3» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet 3 daß als Faserschicht ein Vlies aus organischen Fasern verwendet wird.
  4. k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet 3 daß als Faserschicht ein Gewejje aus anorganischen Fasern verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Faserschicht ein Gewebe aus organischen Fasern verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Faserschicht auf eine Klebefolie aufgeklebt und zusammen mit dieser zwischen Kunststoff und Metall gelegt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichent, daß die mit einer Faserschicht versehene Klebefolie auf die eine der Verbundschichten vorkaschiert wird.
    109847/1126 ^
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeiehet, daß die Faserschicht mit dem Klebstoff imprägniert ist.
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