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Die Erfindung bezieht sich auf ein Überzugsmittel zum Beschichten von Metallrohren, die für eine Vielzahl von Leitungen, wie für Treibstoff oder Bremsflüssigkeit von Automobilen, für Kühlflüs- sigkeit, oder auch als luft- oder ölführende Leitung zur Steuerung der verschiedensten Arten von Maschinen und Geräten Verwendung finden, sowie ein Verfahren zum Beschichten von Metallroh- ren. Neben einer ausgezeichneten mechanischen, chemischen und thermischen Beständigkeit weist der Überzug exzellente Haftung und hervorragenden Korrosionsschutz auf.
Insbesondere im Automobilbereich werden an Leitungen für Kraftstoffe oder Bremsflüssigkei- ten hohe Ansprüche betreffend chemischer Beständigkeit, Kratzfestigkeit, Steinschlagbeständig- keit, Wetterbeständigkeit und vor allem korrosiven Angriffen gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, finden derzeit Schutzüberzüge Verwendung, welche beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass auf der äusseren Metalloberfläche, welche mit einer Zink- oder Zink-Nickel-Plattierung versehen ist, eine spezielle Chromatschicht aus sechs- bzw. dreiwertigem Chrom aufgebracht wird, die mit oder ohne einer Epoxidharz-Zwischenschicht mit Fluorharzschichten, wie Polyvinylfluorid überzogen wird. Ein derartiges Verfahren ist in der DE 195 31 708 C2 beschrieben.
Korrosionsbeständige Überzüge dieser Zusammensetzung weisen einerseits eine geringe Be- ständigkeit gegenüber mechanischen Verletzungen auf und setzen anderseits bei hoher thermi- scher Belastung, sowie unter intensiver UV-Strahlung Flusssäure frei. Solche Belastungen können unter anderem beim Recycling von Altautos entstehen.
Gemäss vorliegender Erfindung wird ein neuartiger Überzug anstelle der herkömmlichen fluor- hältigen Überzüge hergestellt, welcher die Nachteile des vorerwähnten Standes der Technik nicht zeigt und neben einer vergleichbaren Härtungsgeschwindigkeit eine verbesserte Schutzfunktion aufweist.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch gelöst, dass ein Überzugsmittel Verwendung findet, wel- ches zusätzlich zu den nachstehend beschriebenen Bindemitteln, Pigmenten, Füllstoffen und Additiven einen Anteil von mindestens 20 Gew.-% an sogenannten Aramidkomponenten enthält, wobei das Aramid aus einem Copolymer von Poly(p-phenylen-terephthalamid) und Poly(m- phenylen-isophthalamid) besteht. Das Copolymer wird vorzugsweise durch Copolymerisation von m- bzw. p-Phenylendiamin und iso- bzw. Terephthalchlorid gebildet.
Die Erfindung betrifft somit ein aramidhaltiges Überzugsmittel zur Herstellung eines Korrosi- onsschutzüberzuges auf einem monofilaren, bifilaren, elektrisch geschweissten oder gezogenen Stahl- oder Aluminiumrohr mit einem Rohrdurchmesser von vorzugsweise weniger als 30 mm. Die Oberfläche dieser Metallrohre ist vorzugsweise mit einer Kupferschicht versehen und für erhöhte Anforderungen mit einer weiteren Schicht aus einer Zink- oder Zink-Nickel-Plattierung beschichtet, welche wiederum vorzugsweise einer nasschemischen Vorbehandlung aus Chrom-, Titan-, Zirkoni- um-, Eisen- oder Silizium-Verbindungen oder deren Mischungen unterworfen wird.
Das aramidhal- tige Überzugsmittel kann entweder direkt auf das Metall, oder mittels Primer auf Phenol-, Phenol- Epoxy-, oder Epoxy-Harzbasis als Haftvermittler aufgebracht werden und neben Aramid noch zusätzlich Phenol-Epoxi-Harze, Phenol-, Alkyd-, Acryl- oder Polyesterharze enthalten. Weiters können in dem Überzugsmittel noch a) Korrosionsschutzpigmente in Form von schwerlöslichen Boraten, Phosphaten und/oder Si- likaten, und/oder b) Korrosionsinhibitoren in Form von Metallsalzen einer organischen Nitroverbindung und/oder c) von Mehrphasen-pigmenten und/oder d) Farbpigmente und/oder e) Füllstoffe enthalten sein.
Die Trocknungs- und Einbrennbedingungen des erfindungsgemässen Überzugsmittels können in weiten Grenzen variiert werden. Bevorzugt werden Einbrenntemperaturen zwischen 240 und 400 C. Die entsprechenden Einbrennzeiten betragen in diesem Fall 3 bzw. 0,5 Minuten.
Die Applikation des erfindungsgemässen Überzugsmittels kann je nach der eingestellten Visko- sität durch Verfahren erfolgen, wie sie für die Applikation von Flüssiglacken bekannt und üblich sind, z.B. durch Spritzen nach dem Druckluft- oder Airlessverfahren, wobei sowohl eine manuelle, als auch eine maschinelle Verarbeitung mit Hilfe von Spritzautomaten möglich ist. Bevorzugte Applikationsverfahren, vor allem für die Beschichtung von Endlosrohren, wie z.B. Bremsleitungen,
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Öl- oder Kraftstoffleitungen, sind das Tauch- bzw. Flutverfahren, in welchem die Rohre durch den flüssigen Lack geführt werden.
Zur Erzielung einer gleichmässigen Schichtdicke von vorzugsweise 25 um ist eine Vorerwärmung der Rohre vor der Beschichtung mit anschliessendem Abblasen des überschüssigen Überzugsmittels mittels Druckluft unmittelbar vor dem Eintritt der Rohre in den Härtungsofen möglich.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern ohne jedoch darauf be- schränkt zu sein und werden unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erklärt.
Beispiel 1: (1) Metallrohr: Ein doppelwandig gelötetes Stahlrohr mit einem Aussendurchmesser von 4,75 mm und einer Wandstärke von 0,7 mm wird aus einem Stahlblech mit einer Kupferschicht von
5 um Schichtdicke hergestellt.
(2) Zink-Plattierung: eine Zink-Plattierung von 25 um Schichtdicke wird auf der äusseren Oberflä- che des Stahlrohres abgeschieden.
(3) Chromat-Schicht: Eine Chromat-Schicht aus einer dreiwertigen Chrom-Verbindung wird auf der Zink-Plattierung gebildet.
(4) Aramidhaltiges Überzugsmittel: Die Herstellung des Mittels erfolgt durch Verrühren von
21 Teilen einer 50 %-igen Lösung des Epoxidharzes Beckopox EP 401/50 LG mit 22 Teilen einer 55 %-igen Lösung des Phenolharzes Phenodur PR 285/55% IB. Dieses Gemisch wird mit 23 Teilen N-Methylpyrrolidon vor der Zugabe von 2 Teilen Russ verdünnt. Nach einer Ho- mogenisierzeit von 5 min wird das Gemisch in einer Perlmühle auf eine Kornfeinheit < m gerieben. Dieser Reibpaste werden 33 Teile der 20 %-igen Aramidlösung beigemengt. Die
Viskositätseinstellung erfolgt mit 5 % Xylol. Durch Eintauchen des zuvor der Behandlung (2) und (3) unterworfenen, bifilaren Stahlrohrs in diese Lösung wird der aramidhaltige Korrosi- onsschutzüberzug gebildet und bei einer Wärmebehandlung bei 300 C für 60 sec ausgehär- tet.
(5) Korrosionsbeständigkeitstests : Rohrabschnitte,welche nach obigem Verfahren hergestellt wurden, wurden auf eine Länge von 30 cm zugeschnitten. In einer Entfernung von 10 cm vom Rohrende wurde der Korrosionsschutzüberzug auf eine Länge von 10 cm bis zum metal- lischen Untergrund abgeschliffen, die Rohrenden versiegelt und ein Salzsprühtest demäss
DIN 50021 über 100 h durchgeführt. Anschliessend wurde entstandener Weissrost mit einem
Reinigungsschwamm entfernt und ein Cellophanband fest aufgeklebt. Nach Abziehen des
Klebebandes wurde die maximale Abziehlänge des Korrosionsschutzüberzuges von der ver- letzten Stelle gemessen. Im Mittel von 10 geprüften Rohrabschnitten liegt dieser Wert bei
1 mm.
(6) Ritzhärteprüfung: Stahlbleche, welche durch Aufrakeln des aramidhaltigen Korrosionsschutz- überzuges mit einer konstanten Schichtstärke von 20 um beschichtet waren, wurden einer
Härteprüfung nach Clemen-Keyl unterzogen. Eine Belastung des an dem Hebelarm befestig- ten Ritzkörpers mit 500 g ergab nach Ziehen über das beschichtete Prüfblech noch keine Be- schädigung des Filmes. Herkömmliche PVF-Beschichtungen mit einer Trockenschichtstärke von 20 um wurden bereits bei einem Auflagegewicht von 200 g zerstört.
Beispiel 2: (1) Metallrohr: Ein Stahlrohr mit einem Aussendurchmesser von 6,0 mm und einer Wandstärke von 0,7 mm wird aus einem Stahlblech geschweisst (2) Zink-Plattierung: eine Zink-Plattierung von 25 um Schichtdicke wird auf der äusseren Oberflä- che des Stahlrohres abgeschieden (3) Chromat-Schicht : Chromat-Schicht aus einer sechswertigen olivfarbigen Chrom-
Verbindung wird auf der Zink-Plattierung gebildet (4) Der aramidhaltige Korrosionsschutzüberzug und (5) die Korrosionsbeständigkeitstests werden auf dieselbe Art wie in Beispiel 1 (4) und (5) ausge- führt. Die durchschnittliche Schnittunterwanderung liegt wiederum bei 1 mm.