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Verfahren zur Herstellung korrosionsschützender Obernächenüberzüge
Es gibt eine sehr grosse Anzahl von Verfahren und von Werkstoffen, um Körper aller Art an ihrer Oberfläche gegen die Einwirkung von Korrosion zu schützen. Beginnend vom Auftrag eines Lackes, der lufttrocknend wie Chlorkautschuklack, oder ofentrocknend wie z. B. Phenolharzlack sein kann, über die verschiedenen Methoden zum Auftrag von schützenden Stoffen aus Dispersionen oder Pulvern, mit vorheriger oder nachheriger Erwärmung des Körpers bis zur Auskleidung von solchen Körpern mit Kunststoff-Folien wird beständig versucht, Anlagewerte dem Einfluss chemischer Angriffe zu entziehen. Diesen Verfahren haften Nachteile der verschiedensten Art an, welche nachstehend kurz behandelt seien.
Der Auftrag von Schutzschichten aus Lacken leidet daran, dass entweder der Auftrag nach dem Trocknen Mikroporen zeigt, wo Lösungsmittel entwichen sind bzw. daran, dass alle Stoffe, welche sich bei Raumtemperatur in Lösung bringen lassen, nicht die umfassende Schutzwirkung gegenüber chemischen Angriffen haben, wie sie von universell einsetzbaren Schutzüberzügen verlangt werden. Deshalb ist man dazu übergegangen, vermittels sogenannter Flammspritzpistolen Metalle und Kunststoffe direkt auf einen Körper aufzutragen. Bei Metallen hat dies den Nachteil, dass eine Verschmelzung der aufgetragenen Partikel untereinander nicht stattfindet, also ein homogener Überzug nie entsteht.
Bei Kunststoffen hat diese Auftragsmethode den Nachteil, dass die Oberflächen so versprühter KunststoffPulver durch die Flammeneinwirkung sehr leicht oxydiert werden, also nicht die Schutzwirkung des reinen Stoffes aufweisen, dass die Haftung z. B. auf Metallen häufig mangelhaft ist und dass durch die Methode des Auftragens, welche erhebliche Arbeitszeit und Brenngase verbraucht, ein Überzug sehr teuer wird.
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pern zu bringen, dort mit irgendwelchen Klebern oder durch Heisssiegelwirkung zu verhaften und die Berührungskanten solcher Folien porenfrei zu verbinden. Am bekanntesten ist das Auskleiden mit Platten aus Polyvinylchlorid. Solche Polyvinylchlorid-Platten haben jedoch ungenügende thermische Beständigkeit.
Diese Methode ist zudem nicht oder nur sehr schwer anwendbar bei Folien aus Polyäthylen, weil kein Haftkleber mit hinreichender Klebewirkung für Polyäthylen bekannt ist und weil die Ausdehnungskoeffizienten von Polyäthylen und anderen Werkstoffen so verschieden sind, dass Ablösungen stets zu erwarten sind, wenn Folien verklebt werden. Es ist auch bekannt, dass man Körper mit Gummifolien auskleidet. Die zum Vulkanisieren notwendige Temperatur wird dabei entweder durch Dampf oder Heisswasser erzeugt. Abgesehen, davon, dass eine Füllung grosser Betonbecken mit Heisswasser sehr schwierig ist, kann man ein solches Verfahren für thermoplastische Kunststoffe nicht anwenden, weil eindringendes Wasser die porenfreie Verbindung zwischen einzelnen Platten verhindert.
Es geht jedoch die Forderung allgemein dahin, Kunststoffe zu verwenden, die sowohl eine möglichst breite Schutzwirkung als auch gute Flexibilität und hohes Wärmestandvermögen besitzen. Grundsätzlich bedeutet das Auskleiden mit Folien einem Vorzug gegenüber andern Überzugsmethoden. Einmal braucht hiebei ein Körper während des Aufbringens der Schutzschicht nicht erwärmt zu werden. Das ist in vielen Fällen, z. B. bei fest eingebauten Lagertanks oder bei Betonehältern nicht möglich. Weiter bedeutet die Verwendung von vorgefertigten Kunststoff-Folien, dass man eine sichere Schichtstärke porenfrei auf die Oberfläche eines Körpers bringen kann und hiebei die Vorteile einer industriellen und damit relativ billigen Vorfertigung ausnützt.
Diese Methode hat jedoch bisher insbesondere dadurch Schwierigkeiten verursacht, dass es nicht gelungen ist, eine sichere Verhaftung solcher Folien auf andern Trägerstoffen zu erreichen. Wegen der Dampfundurchlässigkeit der Kunststoff-Folie und der gleichen Dampfundurchlässigkeit bei Metallen, Beton und andern Werkstoffen könnte man Lösungsmittel-
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kleber nicht verwenden. Für PVC hat man sich damit zu helfen versucht, dass man Körper zunächst mit einer Lösung dieses Stoffes einstreicht, die Lösungsmittel abdampfen lässt und anschliessend die Folien im Heisssiegelverfahren aufbringt. Das bedingt jedoch im Idealfall, dass sämtliche Poren, z. B. einer Betonfläche, mit diesem Kleber ausgefüllt sein müssen, um die Folie während des Heisssiegeln zu einer voll- kommenen Flächenhaftung zu bringen.
Bleiben nämlich auch nur kleine Hohlräume zwischen dem zu schützenden Objekt und der KunststoffFolie, so kommt es erfahrungsgemäss häufig vor, dass dort z. B. flüchtige Dämpfe, welche die Folie langsam durchwandern, kondensieren, einen örtlichen Angriff beginnen, dadurch die Folie zunächst geringfügig anheben und schliesslich unter ungünstigen Verhältnissen die Verhaftung der gesamten Folie auf dem Objekt zum Zusammenbruch führen können. Aus der Natur der Kunststoffe jedoch, glatte Folien zu bilden, kann man solche in der Kälte nicht durch Lösungsmittel anlösen und zum porenfreien Verkleben bringen. Klebstoffe, die keine Abspaltung von Lösungsmitteln zeigen, wie z. B. ungesättigte Polyester, zeigen ein nur völlig unzureichendes Haftvermögen an den für einen Korrosionsschutz in Frage kommenden Kunststoff-Folien.
Diese oben geschilderten Verfahrensnachteile überwindet das erfindungsgemässe Verfahren unter Verwendung einer Verbundfolie. In der US-Patentschrift Nr. 2, 587. 171 ist zwar die Herstellung einer Verbundfolie, bestehend aus einem mit wärmehärtbaren Aldehydkonden- sationsprodukten einseitig imprägnierten Gewebe, beschrieben, deren unbeschichtete Seite mittels Klebstoff auf Oberflächen aufgebracht werden kann. Derartige Laminate eignen sich jedoch nicht zum Auskleiden von zylindrischen bzw. unregelmässig geformten Behältern und auch nicht als Korrosionsschutz, weil sie nicht biegsam genug sind, und weil einzelne aneinanderstossenden Folienbänder nicht auf eine beim Korrosionsschutz erforderliche Weise miteinander verbunden werden können.
Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung stellt man zunächst eine Vetbundfolie her, die aus einem den Korrosionsschutz ergebenden Schichtmaterial und einem geeigneten Trägerwerkstoff besteht. Das als Korrosionsschutz zu verwendende Material, nämlich Polyäthylen, wird maschinell oder von Hand auf einen Trägerwerkstoff geschichtet, bis sich eine genügend starke, porenfreie und glatte Schutzschicht herausbildet. Dieser Trägerstoff kann von beliebiger Art sein. Es ist jedoch von ihm zu verlangen, dass er eine vollständige Verhaftung an Polyäthylen zeigt, dass er flexibel und mechanisch beständig sein soll und dass er für den nachstehend beschriebenen Kleber einen entsprechenden Haftgrund bietet. Sind diese Forderungen erfüllt, so kann man dem gegen Korrosionsangriff zu schützenden Körper eine solche Oberfläche verleihen, dass ein flüssiger Klebstoff, als welcher z.
B. ein ungesättigter Polyester oder ein anderer geeigneter Kunststoff dienen kann, entsprechende Haftmöglichkeit findet. Dies kann durch Aufrauhen mittels Sandstrahlgebläse, chemisches Aufrauhen oder auf andere Weise geschehen. Da ein solches Haftmittel bei dem Abbindeprozess keine Dämpfe abspaltet, kann man unmittelbar nach dem Auftragen dieses Haftgrundes auf den zu schützenden Körper die vorher beschriebenen Bahnen, bestehend aus einem Trägerstoff und der darauf verhaftenden Folie, so in diesen Haftgrund eindrücken, d. 1ss eine blasenfreie und innige Verbindung entsteht. Sobald das Mittel, welches den Haftgrund darstellt, abgebunden hat, sind die Polyäthylen-Folien mittels der Haftwirkung ihres Trägerstoffes mit dem zu schützenden Körper fest verbunden.
Die Schweissstellen, an welchen sich die vorgefertigten Polyäthylen-und Trägerstoff-Folien berühren, können nach bekannten Methoden ihrerseits untereinander zu einem gegenseitigen Verhaften gebracht werden. Man erreicht das entweder durch einfache Wärmeeinwirkung oder durch Warmversiegeln von beliebig ausgebildeten Dichtstreifen aus demselben Material in Form von Schweissnähten oder von Abdruckstreifen. Letztere kann man zweckmässig auch noch dadurch herstellen, dass man z. B. Aluminium-Folien mit einer Schicht des betreffenden Kunststoffes überzieht und im Heissbügelverfahren, die Wärmequelle auf der Metallfolie führend, diesen Streifen über die Stossstelle zweier vorbeschriebener Bahnen versiegelt.
Die in dem erfindungsgemässen Verfahren benutzten Verbundfolien sind von den Verbundkörpern, wie sie in der US-Patentschrift Nr. 2, 366. 209, der britischen Patentschrift Nr. 145, 544 und der deutschen Patentschrift Nr. 872398 für gänzlich andere Zwecke beschrieben sind, ihrem Aufbau nach verschieden.
Beispiel l : Ein Baumwollgewebe beliebiger Art wird mit einer Paste, deren Hauptbestandteil Polyäthylen vom Mol-Gew. oberhalb 20000 darstellt, auf einer Maschine bestrichen, die Paste wird geheizt und die so entstandene Folie anschliessend kalandriert : Dies Verfahren wiederholt man so oft wie es notwendig ist, um 200 g reines Polyäthylen je m auf das Textil aufzutragen. Diese Folie wird nun für die Innenbeschichtung eines Tanks entsprechend zugeschnitten.
Auf das von Fett und andern anhaftenden Teilen gereinigte Metall des Behälters wird nun ein Haftkleber gestrichen, welcher z. B. aus einem selbsthärtenden ungesättigten Polyester besteht und welcher so eingestellt wurde, dass er mit dem Pinsel dick aufgetragen werden kann, ohne sehr stark zu verfliessen, und welcher eine entsprechende offene Zeit hat, um die Weiterverarbeitung zu ermöglichen. Auf diesen
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Kleber wird nun das beschichtete Gewebe jeweils bahnenweise mit einer Gummirolle so angedrückt, dass Luft zwischen Polyester und Polyäthylen nicht mehr verbleibt. Auf diese Weise wird Bahn neben Bahn verklebt, bis der Behälter vollkommen bedeckt ist. Nunmehr nimmt man von einer vorgefertigten Rolle die Aluminiumfolie.
Auf diese wurde zunächst eine Isolierschicht, beispielsweise aus Siliconöl und Emulsion und darüber eine starke Schicht Poly- äthylen aus einer Dispersion, z. B. PolyäthylenDispersion Type DS 20/30 der Firma Bakelite GmbH, Letmathe, aufgebracht. Von dieser Bandrolle nimmt man ein entsprechendes Stück herunter und legt dieses über die Stossstellen zweier vorbeschriebener verklebter Bahnen.
Vermittels eines heissen Instrumentes (hiefür eignet sich z. B. ein Bügeleisen) passt man nunmehr diese Folie mit der Polyäthylen-Schicht gegen die Polyäthylen-Folie, so dass beide der-' artig miteinander verschweissen, dass die Poly- äthylen-Schicht der Aluminium-Folie die Nahtstelle je zwei benachbarter Bahnen bedeckt.
Nach dem Erkalten lässt sich die AluminiumFolie abziehen. Eine nahtlose Verbindung von Bahn zu Bahn ist erzielt. Auf diese Weise überzieht man sämtliche Stossstellen der vorangegangenen Klebung und erhält eine Innenbeschichtung, die an allen Stellen reines Poly- äthylen zeigt.
Beispiel 2 : Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wird verfahren, jedoch mit folgenden Unterschieden : Als Trägerstoff für das Poly- äthylen wird ein Natronkraftpapier verwendet, welches etwa 5 % gekreppt wurde. Hierüber trägt man mittels einer Dispersion, z. B. der Type "Diofan" D 300 der Firma Badische Anilin- und Sodafabrik, Ludwigshafen, eine Schicht in der Stärke von etwa 300 Mikron Polyvinylidenchlorid auf. Statt des ungesättig- ten Polyesters verwendet man ein Epoxyharz, z. B. das "Araldit-Giessharz B" der Firma Ciba, Chemisches Werk, Schweiz. An Stelle der beschichteten Aluminium-Folie schweisst man eine vorgefertigte bandförmige Folie aus Polyvinylidenchlorid über die Stossstelle.
Beispiel 3 : Nach Beispiel 1 verfährt man sinngemäss. Jedoch beschichtet man ein Glasfasergewebe mit einer Dispersion aus Polymonochlor-Trifluoräthylen und verfestigt diese Verbundfolie durch Kalandrierung. Mit einem gesättigten Polyester, vernetzt mit einem geeigneten Isocyanat, trägt man einen Haftgrund auf. Die Stossstellen der so entstehenden Verklebungen überdeckt man mit entsprechend zurechtgeschnittenen Streifen der oben beschriebenen Verbundfolie aus Glasfasergewebe und Polymonochlor-Trifluoräthylen und verfährt wie unter Beispiel 1.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung korrosionsschützender Oberflächenüberzüge unter Verwendung von Verbundfolien, die aus einer mit einem Trägermaterial verbundenen Kunststoffschicht bestehen und mittels geeigneter Klebemittel auf die zu schützenden Oberflächen aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsmaterial Verbundfolien verwendet werden, deren Kunststoffschicht aus Polyäthylen besteht.