DE2508353A1 - Schwer brennbare verbundplatte - Google Patents

Schwer brennbare verbundplatte

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DE2508353A1 DE19752508353 DE2508353A DE2508353A1 DE 2508353 A1 DE2508353 A1 DE 2508353A1 DE 19752508353 DE19752508353 DE 19752508353 DE 2508353 A DE2508353 A DE 2508353A DE 2508353 A1 DE2508353 A1 DE 2508353A1
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Description

Priorität: 27. Februar 1974, Schweiz, Nr. 2754/74
Die Erfindung bezieht sich auf eine schwer brennbare Verbundplatte j, die aus einer Kernschicht aus einem anorganische Zusatzstoffe enthaltenden Kunststoff und zwei metallischen Deckschichten, insbesondere aus Aluminium, Kupfer, Eisen oder einer Legierung eines dieser Metalle, besteht.
Es ist bekannt, Verbundplatten mit einer Kernschicht aus Kunststoff und metallischen Deckschichten herzustellen. Der verwendete Kunststoff kann ein Thermoplast oder ein Duroplast sein und in kompakter oder geschäumter Form vorliegen.
Die bisher verwendeten Verbundplatten mit thermoplastischen Kernschichten haben jedoch den Nachteil, dass sie den Anforderungen an das Brandverhalten, welche gemäss den Bauordnungen des Kochbaues erforderlich sind, nicht vollumfänglich genügen, weshalb ihre Verwendung diversen Beschränkungen unterliegt. 509835/0765
Wenn aus einem nach DIN ^102 schwer entflammbaren, thermoplastischen Kunststoff und unbrennbaren metallischen Deckschichten eine Verbundplatte hergestellt wird, so stellt man überraschenderweise fest, dass das Verbundprodukt nicht mehr ohne weiteres entflammbar ist. Die metallischen Deckschichten werden im Brandfall zu V/ärmeleitern und bewirken, dass der Thermoplast schmilzt. Dadurch sind die Klebstoffe dem Zugriff der Luft ausgesetzt, was sich besonders'bei brennbaren Klebern nachteilig auswirken kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Mängel zu beseitigen und eine schwer brennbare, bei Zimmertemperatur spanlos umformbare Verbundplatte aus einer Kunststoff-Kernschicht und metallischen Deckschichten zu entwickeln, die mindestens den Baustoffklassen B 1 bis A 2 (schwer entflammbar bis unbrennbar) nach DIN 4102 entspricht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kunststoff pulverförmige anorganische Zusatzstoffe enthält und mittels einer Klebstoffschicht, die bei erhöhter Temperatur eine gute Festigkeit aufweist und dadurch die Uebertragung von Schubkräften gewährleistet, mit den Deckschichten verbunden ist. Im Temperaturbereich von 100-200 C ist die geforderte Verbundhaftung und Eigensteifigkeit der Verbund-' platte noch gegeben. Zur Herstellung dieser:. Verbundplatte
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wird in einer Kaschierstation mit mindestens zwei innenbeheizten Walzen, unter Einwirkung von Druck und Wärme, im Durchlauf ein Metallband mittels einer 10-200 yum dicken Klebstoffschicht auf beide Seitenflächen einer kontinuierlich hergestellten Kunststoffbahn aufgebracht.
Die Kernschicht der Verbundplatte besteht vorzugsweise aus einem Thermoplasten, insbesondere Kart-PVC (Polyvinylchlorid), obwohl Thermoplasten an sich leichter entflammbar sind als Duroplasten. Da* ^i ..iuss ein Thermoplast gewählt werden, der im Brandfall nicht eine Tropfenbildung unter Flammentwicklung zeigt, sondern zum kompakten Verkrusten neigt.
Die pulverförmigen anorganischen Zusatzstoffe, welche dem Kunststoff zwecks Erhöhung der Feuerbeständigkeit der Verbundplatte zugesetzt wrerden, bestehen vorzugsweise aus Metalloxiden oder-hydroxiden, insbesondere aus Antimonoxid und/oder Aluminiumhydroxid. Dabei werden pro 100 Gewichtsteile Kunststoff 1-500, vorzugsweise 1-50 Gewichtsteile des anorganischen Zusatzstoffes, mit einem Korndurchmesser von 0,5 - 200 «m; hinzugefügt.
Im weitern enthält die Kernschicht pro 100 Gewichtsteile Kunststoff 1-6 Gewichtsteile Additive. Diese Additive, welche in der Regel aus Stabilisatoren und Gleitmitteln, gegebenenfalls zusätzlich Antistatika, bestehen, werden bei der Verar-
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■Η
beitung von Hartkunststoffen üblicherweise verwendet. Als Stabilisatoren können beispielsweise Butyl-Zinn-Merkaptide, organische Barium-Cadmium-Verbindungen oder Bleistearate eingesetzt werden, als- Gleitmittel Calciumstearate, Glycerinpartialester oder Fettsäureamide.
Zu 100 Gewichtsteilen des Kunststoffs werden vorzugsweise noch 10-80 Gewichtsteile eines Weichmachers zugesetzt, wodurch eine bedeutende Veränderung der Eigenschaften der Kernschicht erzielt wird. Dies drückt sich beispielsweise in einer leichten Plastifizierbarkeit aus, was die kontinuierliche Verarbeitung in einem Extruder erlaubt. Als vorteilhaft hat sich die Verwendung von Weichmachern auf der Basis· von Phthalaten oder Phosphaten,-beispielsweise Trikresylphosphaten, Dioctylphthalaten oder Dicyclohexylsebacaten, herausgestellt.
Die Klebstoffe, die zur Verbindung der Kunststoffschicht mit den metallischen Schichten verwendet werden, dürfen im Brandfall nicht derart erweichen, dass keine Schubkräfte mehr zwischen der Kernschicht und den Deckschichten übertragen werden. Dadurch wird vermieden, dass die Kernschicht aus den Deckschichten hinausgleiten kann oder dass sich die Deckschichten von.der Kernschicht abheben und nach aussen verbiegen können. Es müssen im weitern Klebstoffe gewählt werden, die nicht selbst zur Brandlast beitragen, beispielsweise wegen leichter Brennbarkeit oder hohem Heizwert»
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Neben den gebräuchlichen Zweikomponenten-Klebern auf der Basis von Epoxidharz und/oder Polyurethan werden thermoplastische Schmelzkleber von guter Wärmebeständigkeit verwendet, beispielsweise ein Copolymerisat oder Pfropfpolynerisat eines Olefines von 70-90 Gewichts-5S Aethylen oder Propylen, 3-9 % einer aliphatischen ungesättigten C,- bis C- Carbonsäure sowie 1-20 % eines C.- bis Cg- Alkylesters einer aliphatischen ungesättigten C- bis Cj.- Carbonsäure. Bevorzugt werden jedoch mit Nitrilkautschuk modifizierte Phenol- oder Resorcinharze, die thermoplastische bis duroplastische Eigenschaften haben, als Klebstoff eingesetzt.
Die metallischen Deckschichten werden vorzugsweise aus Aluminium, Kupfer, Eisen oder einer Legierung eines dieser Metalle hergestellt, wobei die eingesetzten Bänder 0,1-2 mm dick sind.
Zur Verbesserung der Witterungsbeständigkeit und zur Erzeugung eines dekorativen Effektes ist es vorteilhaft,die metallischen Bänder mindestens auf der späteren Aussenseite mit andern Metallen, wie Zn, Al,oder mit anorganischen Metallverbindungen oder Metallsalzen, wie Chromate^ oder Phosphaten und/oder organischen Lacken, zu beschichten. Die Metalloberfläche _. kanu, wenn sie aus Al besteht mit einer..Oxidschicht bedeckt sein.
Zur Herstellung des Kunststoffbandes. welches später die Kernschicht der Verbundplatte bildet, werden die Komponenten der
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Rezeptur in einer Heiz- und/oder Kühlmischerkombination gemischt. Die Plastifizierung der Mischung erfolgt· in kontinuierlich arbeitenden Maschinen. Dies erbringt gegenüber den diskontinuierlich arbeitenden Maschinen, die im Prinzip auch eingesetzt werden könnten, beträchtliche wirtschaftliche Vorteile.
Die Formgebung der Kunststoffmischung zu Bahnen.von 1-10 mm Dicke, in Breiten von 100-2000 mm, erfolgt mittels üblicher Vorrichtungen zur- Fertigung von Kunststoffplatten, beispielsweise mit Schneckenpressen mit Breitschlitzdüsen und nachgeschalteten Glättewerk oder mit einem Kalander.
Die Verbindung der Kunststoffbahn mit den beidseitig anzubringenden Decklagen aus Metall wird mit einem der erwähnten Klebstoffe erzielt. Sie erfolgt in einem Kaschierspalt, unter Einwirkung von Druck und Wärme.
Thermoplastische Schmelzkleber können in Form von Folien auf die nach der Ausformung noch warme Kunststoffbahn beidseitig aufkaschiert oder in einem gesonderten Arbeitsgang auf die metallischen Deckschichten aufgebracht werden. Die Beschichtung der Metallbänder mit thermoplastischen Schmelzklebern kann auch in einem Extruder erfolgen.
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Bevorzugt werden jedoch in Lösung gebrachte, mit Gummi modifizierte Phenol- oder Resorcinharze als Klebstoff verwendet . der Auftrag erfolgt vorzugsweise auf das Metallband, mittels eines kontinuierlichen Arbeitsprozesses in einem Lackauftragswerk mit nachfolgender Vorkondensation des Phenol- oder Resorcin- Formaldehydes in einem Durchlaufofen. Dabei werden die modifizierten Aldehyde nur teilweise kondensiert, das behandelte Metallband kann wieder aufgerollt werden ohne zu verkleben. Die Kondensation wird in der Kaschierstation^ unter Einwirkung der Wärme, vollendet, wodurch das Metallband fest mit der Kunststoffbahn verklebt wird.
Beispiel 1
Eine Mischung aus 100 Gewichtsteilen PVC-Pulver, H Gewichtsteilen Additiven (Stabilisatoren und Gleitmittel) und 3 Gewichtsteilen Antimonoxid wird nach Plastifizierung in einem Doppelschneckenextruder durch eine Breitschlitzdüse zu einer k mm dicken kontinuierlichen Bahn ausgeformt und über ein Glättwalzwerk abgezogen. In einer Kaschierstation mit zwei innenbeheizten Walzen wird auf beide Seiten der Kunststoffbahn ein 0,5 mm dickes Band
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aus einer AlMg 1 - Legierung in 1/2 hartem Zustand aufkaschiert. Die Verklebung geschieht dabei durch eine auf einer Seite des metallischen Bandes aufgebrachte Schicht aus einem mit Kautschuk modifiziertem Resorcinharz.
Es entsteht eine steife, plane Verbundplatte mit guter Beständigkeit gegen Feuereinwirküng. Diese Verbundplatte ist bei Zimmertemperatur und kurzzeitiger Erwärmung bei erhöhter Temperatur spanlos umformbar. Sie findet vielseitige Verwendung, beispielsweise im Bauwesen für Innenausbau, Fassaden, Dachabschlüsse und Balkonbrüstungen; im Möbel-, Display- und Ausstellungsstandbau; im Fahrzeug-, Schiff- und Seilbahnenbau; •bei Auskleidungen von Tunneln für Strassenverkehr und Untergrundbahnen.
Beispiel 2
Eine Mischung aus 100 Gewichtsteilen Suspensions-PVC Pulver, 7 Gewichtsteilen Additiven (Stabilisatoren, Gleitmittel, Antistatika) und 8 Gewichtsteilen von pulverförmiges!, mit Aluminiumhydroxid ummanteltem Antimonoxid wird nach Plastifizierung in einem Doppelschneckenextruder durch eine Breitschlitzdüse zu einer
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6 ram dicken Bahn kontinuierlich ausgeformt und über ein Glättwalzvierk abgezogen. In einer Kaschierstation mit mindestens zwei innenbeheizten Walzen wird auf beide Seiten der Kunststoffbahn ein 1 mm dickes Band aus unlegiertem Stahl aufkaschiert, weiches beidseitig elektrolytisch verzinkt ist,und auf einer Seite, jeweils der Aussenseite der Verbundplatte, noch zusätzlich eine eingebrannte Lackschicht trägt.
Die Verbindung zwischen Stahlband und Kunststoffplatte wird mittels einer Schmelzklebefoiie erreicht, welche aus einem Copolymeren aus Polypropylen und Acrylsäure besteht, und welche in einem kontinuierlichen Arbeitsgang beidseitig auf die noch warme Kunststoffbahn aufkaschiert wird.
Es entsteht eine steife, plane Verbundplatte mit den gleichen Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten wie in Beispiel 1.
Beispiel 3
100 Gewichtsteile Masse-PVC in Pulverform und 8 Gewichtsteile Additive (Stabilisatoren und Gleitmittel) werden mit 200 Gewichtsteilen Aluminiumhydroxid in feiner Pulverform in einem kontinuierlich arbeitenden Kneter plastifiziert und dann einem Kalander zugeführt, wobei eine Bahn von 5 mm Dicke kontinuierlich ausgeformt wird.
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In einer Kaschierstation mit mindestens zwei innenbeheizten Walzen, wird auf beiden Seiten der Kunststoffbahn ein 0,5mm dickes Band aus einer AlMn 1-Legierung, welches auf einer Seite, und zwar jeweils der späteren Aussenseite der Verbundplatte, eine farbige Lackschicht trägt, aufkaschiert.
Die Verklebung geschieht dabei durch eine Schicht von ca. JJO g/m , aus einem mit Gummi modifiziertem Phenolharz, die vorher in. einem gesonderten Arbeitsgang auf der einen Seite des metallischen Bandes aufgebracht worden ist.
Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten der steifen, planen Verbundplatte entsprechen Beispiel 1.
Beispiel H
100 Gewichtsteile PVC-Pulver, k Gewichtsteile eines Stabilisators und 4 Gewichtsteile eines Gleitmittels werden mit 50 Gewichtsteilen eines Weichmachers und 150 Gewichtsteilen Aluminiumhydroxid in feiner Pulverform gemischt, in einem kontinuierlich arbeitenden Kneter plastifiziert und in einem Kalander su einer endlosen Bahn der Dicke 1I mm ausgeformt. In einer Kaschierstation mit mindestens zwei innenbeheizten Walzen wird auf beide Seiten der Kunststoffbahn ein 0,5 mrn dickes Band aus einer AlHg 1-Legierung aufkaschiert. Die Verklebung geschieht dabei durch eine vorher auf einer Seite des metallischen Bandes aufgebrachte Schicht
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-♦I". M
aus einem mit Kautschuk modifiziertem Phenolharz.
Auch hier entsteht eine steife, plane Verbundplatte, deren Eigenschaften und vielseitige Verv/endungsmöglichkeiten Beispiel 1 entsprechen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer einzigen schematischen Zeichnung anhand eines Ausführung.sbeispiels einer Verbundplatte noch mehr im einzelnen erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Ansicht der Verbundplatte schräg von unten mit vertikalem Schnitt durch die Vorderkante.
Eine gepunktet dargestellte Kunststoff-Kernschicht 10, deren Punkte 12 darin fein verteilte anorganische Zusatzstoffe symbolisieren, ist zu beiden Seiten mit je einer Klebstoffschicht 14 bzw. 16 versehen, über die zu beiden Seiten der Kunststoff-Kernschicht 10 mit dieser je eine metallische Deckschicht 18 bzw. 20 haftend verbunden ist. Die obere metallische Deckschicht 18 ist noch mit einer Schutzschicht 22 versehen, die gegebenenfalls auch unter der anderen metallischen Deckschicht 20 in nicht dargesteller Weise zusätzlich angebracht sein kann.
Die in Frage kommenden Materialien der einzelnen Schichten und gegebenenfalls deren Zusatzstoffe sind bereits vor
der Beschreibung des Ausführungsbeispiels im einzelnen angegeben. 509835/0765

Claims (14)

  1. Patentansprüche
    .) Schwer brennbare, bei Zimmertemperatur spanlos umformbare
    Verbundplatte aus einer Kunststoff-Kernschicht und metallischen Deckschichten,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Kunststoff anorganische Zusatzstoffe in fein verteilter Form enthält und mittels einer Klebstoffschicht, die bei erhöhter Temperatur eine gute Festigkeit aufweist und dadurch die Uebertragung von Schubkräften gewährleistet, mit den Deckschichten verbunden ist.
  2. 2. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht .
  3. 3. Verbundplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff aus Hart-PVC besteht.
  4. 4. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
    gekennzeichnet, dass je 100 Gewichtsteile des Kunststoffes zusätzlich 1-6 Gewichtsteile an Additiven, die sich aus Stabilisatoren und Gleitmitteln zusammensetzen, enthalten.
  5. 5. Verbundplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive zusätzlich Antistatika enthalten.
  6. 6. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht pro 100 Gewichtsteile Kunst-
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    stoff 1-5OO, vorzugsweise 1-50, Gewichtsteile des anorganischen Zusatzstoffes enthält.
  7. 7. Verbundplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Zusatzstoff aus Antimonoxid und/oder Aluminiumhydroxid besteht.
  8. 8. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht pro 100 Gewichtsteile Kunststoff 10-80 Gewichtsteile eines Weichmachers auf der Basis von Phthalaten oder Phosphaten enthält.
  9. 9. Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten aus Aluminium, Kupfer, Eisen oder einer Legierung eines dieser Metalle bestehen und 0,1-2 mm dick sind.
  10. 10. Verbundplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten auf mindestens der Aussenseite mit einer Schutzschicht versehen sind.
  11. 11. Verbundplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht aus Zn, Al, Chromaten, Phosphaten und/oder organischen Lacken besteht.
  12. 12. Verfahren zur Herstellung von Verbundplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kaschierstation mit mindestens zwei innenbeheizten Walzen, unter
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    Einwirkung von Druck und Wärme, im Durchlauf ein Metallband mittels einer 10-200 ρ dicken Klebstoffschicht auf beide Seiten einer kontinuierlich hergestellten Kunststoffbahn auf-' gebracht wird, welche die anorganischen Zusatzstoffe in fein verteilter Form enthält.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das kontinuierliche Verkleben von Kunststoffbahn und Metallband durch eine Schmelzklebeschicht aus· einem Copolymerisat oder Pfropfpolymerisat eines Olefins von 70-90 Gewichts-% Äthylen oder Propylen, 3-9 % einer aliphatischen ungesättigten C3-bis ^-Carbonsäure sowie 1-20 % eines C1- bis Cg-Alkylesters einer aliphatischen ungesättigten C3- bis C5~Carbonsäure bewirkt wird.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbänder einseitig mit einer Lösung von mit Gummi modifiziertem Phenol- oder Resorcinharz versehen, in einem Durchlaufofen vorkondensiert und in der Kaschierstation auf die Kunststoffbahn aufgebracht werden.
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