Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Halbzeug für die Elektrotechnik, das ein Verbund aus einer Aluminiumplatte und einer Kupferplatte ist. Kupfer zeichnet sich durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit aus, ist allerdings ein kostenintensiver Rohstoff. Einen Teil des Kupfers durch Aluminium zu ersetzen, ermöglicht die Herstellung von kosten- günstigeren und leichteren Halbzeugen. Derartige Halbzeuge werden auch als Al- Cu-Hybridmaterial bezeichnet und können sowohl flächenplattiert als auch überlappend plattiert aus Aluminium- und Kupferplatten hergestellt werden.

Ein Problem von Aluminium-Kupferverbundhalbzeugen bzw. daraus hergestellten Produkten ist eine sehr hohe Korrosionsanfälligkeit des Aluminium-Kupferverbunds.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie die Korro- sionsanfäliigkeit von Aluminium-Kupferverbundhalbzeugen reduziert werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Halbzeug mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, ein aus einem solchen Halbzeug hergestellten Halbfabrikat sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs gemäß Anspruch 9 gelöst. Anstatt einen Korrosionsschutz durch eine kostenintensive galvanische Beschich- tung zu bewirken, wird erfindungsgemäß das Halbzeug mit einer Schutzschicht auf Acrylatbasis versehen. Diese Schutzschicht braucht nicht die gesamte Oberfläche des Halbzeugs zu bedecken, sondern kann gezielt auf die Teile der Oberfläche des Halbzeugs aufgebracht werden, die Korrosionsschutz benötigen, also später nicht zur elektrischen Kontaktierung verwendet werden. Die Schutzschicht wird als ein Lack aufgetragen, der wenigstens einen Fotoinitiator enthält. Der Lack wird dann durch Lichteinwirkung unter Bildung von Acrylatpolymer, vorzugsweise Acrylatcopo- lymer aushärtet. Als Acrylatomonomere in dem noch nicht ausgehärteten Lack lassen sich beispielsweise aromatische Epoxyacrylatmonomere, aliphatische Epoxyacrylatmo- nonmere und/oder Polyesteracrylatmonomere verwenden. Geeignete Monomere sind beispielsweise 2-Pheoxyethylacrylatmonomere und Tetrahydrofurfurylacrylat- monomere. Zusätzlich können dem Lack Acrylatoligomere, beispielsweise Urethan- Acrylatoligomere oder Polyestermodifizierte Epoxy-di-Acrylate zugefügt sein.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Lack zwei oder mehr unterschiedliche Fotoinitiatoren enthält, die unterschiedliche Absorptionsspektren haben. Auf diese Weise lässt sich die strahlungsinduzierte Polymerisation deutlich beschleunigen, da größere Bereiche des Spektrums einer Strahlungsquelle ausgenutzt werden können. Für eine wirtschaftliche Fertigung ist dies ein bedeutender Vorteil, da kurze Polymerisationszeiten entsprechend kurze Verweilzeiten des Halbzeugs unter einer Strahlungsquelle implizieren. Besonders gut geeignet sind Fotoinitiatoren, die eine Polymersation des Lacks bei Einwirkung von UV- Strahlung bewirken. Als Photoinitiatoren können beispielsweise Trimetylbenzo- phenon, α-Hydroxyketon, 2-Hydroxy-2-methylpropiphenon, 2-Hydroxy-2-methyl-l- phenyl-propanon-l-on und/oder Bis(2,4,6-trimethylbenzoly)-Phenylphosphinoxid verwendet werden. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Lack als Hilfsadditiv mindestens einen Haftvermittler, vorzugsweise einen acrylatbasierten Haftvermittler enthält. Besonders gut geeignet sind methacrylat basierte Haftvermittler, beispielsweise Phosphorsäure-Methacrylat. Auf diese Weise kann die Haf- tung des Lacks an der Aluminium- bzw. Kupferoberfläche des Halbzeugs verbessert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Lack einen Untergrundbenetzer, beispielsweise auf Polysiloxanbasis, und/oder ein Theologisches Hilfsadditiv enthalten, bevorzugt auf Silikatbasis, beispielsweise Bentonit, Schichtsilikat oder Kisel- säure.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Lack als Füllstoff, Quarzpulver und/oder Talkum enthält.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Lack nach Aushärten durch Lichteinwirkung noch reaktive Monomere enthält, um bei einer Weiterverarbeitung des Halbzeugs durch Umspritzen mit Kunststoff eine verbesserte Haftung zwischen Lack und Kunststoff zu ermöglichen.

Der erfindungsgemäß verwendete Lack kann beispielsweise die folgenden Be- standteile haben:

- bis zu 40 Gew. %, vorzugsweise 20 bis 35 Gew. % aromatische Epoxyacryl- atmonomere,

- bis zu 15 Gew. %, vorzugsweise 5 bis 15 Gew. % aliphatische Epoxyacryl- atmonomere,

- 10 bis 30 Gew. % Reaktivverdünner,

- 0,5 bis 10 Gew. % Haftvermittler,

- 1 bis 10 Gew. % Photoinitator,

- 15 bis 35 Gew. % Füllstoff oder Pigment,

- bis zu 10% Hilfsadditive, beispielsweise Entschäumer, Untergrundbenetzer, Theologische Additive, Verlaufsmittel, Dispergiermittel und/oder Verdicker.

Die Gewichtsprozente der angegebenen Komponenten können sich zu 100 Gew. % ergänzen; sie können bei einem Lack aber auch weniger betragen, wenn dieser zusätzliche Komponenten enthält, die vorstehend nicht angegeben sind, beispielsweise Acrylatoligomere, insbesondere Urethan-Acrylat-Oligomere. Jede jeweils an- gegebenen Komponenten kann ein Gemisch aus unterschiedlichen Stoffen sein. Beispielsweise kann der Lack 1 bis 10 Gew. % eines einzigen Photoinitiatoren enthalten oder mehrere Photoinitiatoren, die zusammen 1 bis 10 Gew. % ergeben. Ebenso können beispielsweise mehrere verschiedene Füllstoffe oder Pigmente verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Lacks kann folgende Zusammensetzung haben:

- 10 bis 25 Gew. % 2-Pheoxyethylacrylat als Monomere,

- 10 bis 50 Gew. % Epoxidacrylat als Bindemittel,

- 10 bis 25 Gew. % Tetrahydrofurfurylacrylat als Monomere,

- 5 bis 10 Gew. % Urethan-Acrylat-Oligomer als Bindemittel,

- 5 bis 10 Gew. % 2-Propensäure, Reaktionsprodukte mit Pentaerythrit als Begeleitstoff,

- 1 bis 5 Gew. % 2-Hydroxy-2 methlypropiophenon als Photoinitiator,

- 1 bis 5 Gew. % Phenyl-bis(2,4,6-trimethylbenzol)-phosphinoxid als Photoinitiator,

- bis zu 0,1 Gew. % Acrylsäure als Begleitstoff.

Ein erfindungsgemäßes Halbzeug kann hergestellt werden, indem eine Aluminium- platte und eine Kupferplatte in einem Randbereich aufeinander gelegt und dann durch Walzen verbunden werden. Möglich ist es auch, eine Aluminium und eine Kupferplatte vollflächig übereinander zu legen und dann durch Walzen zu verbinden. Die Aluminiumplatte kann beispielsweise aus AlSil oder einer anderen Aluminiumlegierung bestehen, die bevorzugt wenigstens 99 Gew % Aluminium enthält. Die Kupferplatte kann beispielsweise aus OF-Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen, die wenigstens 99 Gew. % Kupfer enthält. Die Kupferplatte kann beispielsweise auch aus Bronze, insbesondere CuSnx mit x 20, oder aus Messing, insbesondere CuZnx mit 5 x^37sein. Ein erfindungsgemäßes Halbzeug kann die Form einer Platte haben, beispielsweise ein Streifen oder ein Band sein. Ein erfindungsgemäßes Halbzeug kann zu einem Halbfabrikat weiterverarbeitet werden, beispielsweise durch Stanzen, Biegen oder ein anderes Umformverfahren. Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbfabrikats kann ein erfindungsgemäßes Halbzeug beispielsweise auch mit Kunststoff angespritzt oder umspritzt werden.

Figur 1 zeigt schematisch eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Halbzeugs, das aus einer Aluminiumplatte 1 und einer Kupferplatte 2 besteht. Auf seinen Seiten, in denen die Aluminiumplatte 1 an die Kupferplatte 2 angrenzt, trägt das Halbzeug eine Schutzschicht 3 auf Acrylatbasis.