Der Patentanspruch I des Hauptpatentes betrifft einen
Behälter für flüssige, schüttelfähige feste oder gasfl).rmige Medien, insbesondere für flüssige Brennstoffe, mit einer mindestens zweischichtigen Wand, wobei die eine Schicht eine metallische oder mineralische Trägerschicht, die andere eine auf der
Innenseite der Trägerschicht angeordnete duroplastische Polyurethanmasseschicht ist, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Polyurethanmasseschicht mehr als 1(1%, bezogen auf das Gewicht der Polyurethanmasseschicht, Füllstoff ausschliesslich in Form von Teilchen mit griissten Teilchenabmessungen von unter 1 ()() Mikrometer enthält, wobei der Elastizitätsmodul der Polyurethanmasseschicht mindestens 4. 1()3 (N mm¯2) beträgt.
Ferner betrifft der Patentanspruch 11 des Hauptpatentes ein Verfahren zur Herstellung des Behälters, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man auf die Innenseite einer Trägerwand aus metallischem oder mineralischem Werkstoff pneumatisch oder hydraulisch mit einer Mehrkomponenten Spritzanlage eine rasch härtende, Polyurethan bildende Mischung auf Basis von organischem Polyisocyanat und Polyäther oderlund Polyester, die als teilchenfiirmigen Füllstoff nur solchen mit maximalerTeilehengrösse von unter I ()() Mikrometer enthält,
als Nebel auf die Trägerwand aufsprüht und zu einer füllstoffhaltigen duroplastischen Polyurethanmasseschicht mit einem Elastizitätsmodul von mindestens 4. 1()3 (N mm-l) und einer Haftfestigkeit auf der Trägerwand von über 4 (N - mm-l) aushärtet.
I)as vorliegende Zusatzpatent betrifft eine weitere Ausbildung des Behälters und des Verfahrens gemäss Hauptpatent.
Wie im Hauptpatent erwähnt, kann die Polyurethanmasseschicht mit einer gewünschtenfalls armierten Polymerschicht überdeckt werden und dies ist für hestimmte Verwendungen des Behälters zweckmässig, um besonders hohe Anforderungen bezüglich Festigkeit zu gewährleisten.
Der Behälter gemäss vorliegendem Zusatzpatent ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenseite der Polyurethanmasseschicht mindestens eine, mit einer praktisch zusammenhängenden Fasergewebe- oder Faservliesschicht aus mineralischen
Fasern armierte l)uroplastschicht vorgesehen ist, die ihrerseits wiederum mit einer weiteren duroplastischen Polyurethanmasseschicht überdeckt ist, welche mehr als 1 ()C/(,, bezogen auf ihr Gewicht, Füllstoff ausschliesslich in Form von Teilen mit gflissten leilehenabmessungen von unter 1()() Mikrometer enthält.
l)as Verfahren zur Ilerstellung des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass auf die füllstoffhaltige Polyurethanmasseschicht mindestens eine mit einer praktisch zusammenhängenden Fasergewebe- oder Faservliesschicht aus mineralischen Fasern als Armierungseinlage versehene weitere Schicht aus duroplastisch härtbarer Masse aufgetragen und pneumatisch oder hydraulisch mit einer weiteren Polyurethanmasseschicht überschichtet wird, die als Füllstoff nur einen solchen mit einer maximalen Teilehengrösse von unter I 100 Mikrometer enthält.
t)er Behälter besitzt somit auf der Trägerschicht einen Belag aus abwechselnden Lagen der duroplastischen Polyurethanmasseschicht (PU) und mindestens einer dazwischen liegenden, mit Hisergewebe bzw. -vlies armierten Duroplastsehicht.
Es versteht sich, dass auch zwei oder mehr armierte Duro- plastschichten mit jeweils zwischen diesen bzw. auf diesen liegenden PU-Masseschichten vorgesehen werden könnten.
Als Duroplastmassen für die armierten Zwischenschichten sind insbesondere solche geeignet, die bei Zimmertemperatur eine ltärtungsdauer von 30-90 min und eine zum Verspachteln bzw. zur porenfreien Einbettung der Faserarmierung geeignete Viskosität aufweisen. Duroplaste auf Basis von Epoxyharzen aber auch relativ langsam, d.h. im oben genannten Temperatur/Zeitbereich härtende Polyurethan bildende Massen könnten verwendet werden.
Geeignete Gewebe oder Vliese bzw. Matten aus Mineralfasern, vorzugsweise Glasfasern, sind technisch erhältlich. Solche
Gewebe oder Vliese können mit den üblichen Schlichten,
Bindern und Haftungsvermittlern in einer für die Armierung von I)uroplastschichten an sich bekannten Art versehen sein und Gewichte von beispielsweise 200-500 gim2 aufweisen.
Der Behälter und das Verfahren zu seiner Herstellung werden anhand der folgenden Beispiele bevorzugter Ausfüh rungsformen näher erläutert.
Beispiel 1
Die Innenfläche eines üblichen zylindrischen Stahltankes wird wie in Beispiel 1 des Hautpatentes nach Normverfahren durch Sandstrahlen gereinigt, gegebenenfalls entfeuchtet und nach der ebenfalls in Beispiel 1 des Hauptpatentes angegebenen Methode durch Aufsprühen eines Nebels aus einer Polyurethan bildenden Mischung, die mehr als 10 Ges. % feinteiligen Füllstoff enthält, unter Verwendung einer Zweikomponenten Spritzanlage mit der füllstoffhaltigen Polyurethanmasseschicht in einer Dicke von ca. I mm versehen.
Auf die noch nicht völlig ausgehärtete und noch klebfähige Polyurethanmasseschicht wird nun eine praktisch durchgehende
Lage aus (ilasgewebe (Qualität 345/AS 21 P, 4 mm (iitterweb- art, mit I)irektschlichte für E poxy-Phenolharze und Melamin- harze) mit einem Flächengewicht von 330 g/m2 aufgelegt. Das Glasgewebe wird durch Auftragen und Verspachteln von Epoxy-Spachtelmasse ( AFRAPOXY , Typ LFB A-6 der Firma Siegfried Keller AG, Wallisellen) porenfrei in dem Epoxyharz eingebettet.
Auf diese armierte Zwischenschicht wird nach deren Anhärtung wiederum die füllstoffhaltige Polyurethanbeschichtung wie im ersten Arbeitsgang, aber vorzugsweise in mehreren Spritzgängen, bis zu einer Schichtdicke von ca. 6 mm aufgetragen.
Auf die noch nicht völlig ausgehärtete Polyurethanmasseschicht wird eine weitere Glasgewebeschicht der oben genannten Art wie im zweiten Arbeitsgang aufgebracht und wiederum mit Epoxy-Spachtelhau der angegebenen Art porenfrei eingebettet. Vor dem vollständigen Erhärten der armierten Epoxyharzschicht wird diese wieder mit füllstoffhaltiger Polyurethanmasseschicht in einer Dicke von ca.
1 mm versehen, die wie oben angegeben aufgetragen wird
Nach dem Aushärten (ca. 48 Stunden) ist der Stahltank mit einer Duroplast-Auskleidung versehen, die eine im Vergleich zum Produkt des Beispiels I des Ilauptpatentes erhöhte Biegebruchfestigkeit und einen hohleren E-Modul besitzt. Die Schicht ist gegen Heizöl und Wasser beständig.
Beispiel 2
Es wird ähnlich wie im obigen Beispiel I gearbeitet, jedoch unter Verwendung einer Polyurethan bildenden Mischung für die faserarmierten Zwischenschichten. Hierzu wird für die auf die sandgestrahlte und gegebenenfalls entfeuchtete Innenfläche des Stahltankes aufgesprühte, feinteiligen Füllstoff enthaltende Polyurethanmasse eine vergleichsweise weniger beschleunigte, d.h. eine etwas längere (ca. 60 min) Topfzeit aufweisende Polyurethan-Vormischung der genannten Art verwendet. Auf diese Schicht wird vor deren Aushärtung eine praktisch durchgehende Lage aus Glasfasergewebe gemäss Beispiel 1 aufgelegt, durch Aufspritzen von AFRAI)tIR -Beschichtung fixiert und eingebettet, so dass eine porenfreie und mit der Grundschicht fest verbundene Glasfaserarmierung entsteht.
Nun wird wie in Beispiel 1 eine etwa 6 mm dicke Schicht aus feinteiligen Füllstoff enthaltender Polyurethanmasse in mehreren Arbeitsgängen aufgetragen und vor dem völligen Aushärten wiederum mit einer Glasgewebeschicht der oben angegebenen Art belegt.
Schliesslich wird nochmals eine ca. 1 mm dicke, feinteiligen Füllstoff enthaltende Polyurethanmasseschicht aufgetragen.
Nach 48 Std. kann der Tank mit Heizöl oder Wasser beschickt werden.
Für die Lagerung von Alkoholen bzw. Alkohol enthaltenden Benzinen ist auch im Zusammenhang mit den hier beschriebenen Behältern, die mit Glasgewebe armierte Duroplast Zwischenschichten aufweisen, die Verwendung von alkoholbeständigen Deckschichten, z. B. aus Epoxyharz, zweckmässig, wie dies im Hauptpatent beschrieben ist.
Claim I of the main patent concerns one
Container for liquid, shakable solid or gaseous media, in particular for liquid fuels, with an at least two-layer wall, one layer being a metallic or mineral carrier layer, the other one on the
The inside of the carrier layer is a thermosetting polyurethane mass layer, which is characterized in that the polyurethane mass layer contains more than 1 (1%, based on the weight of the polyurethane mass layer, filler exclusively in the form of particles with the smallest particle dimensions of less than 1 () () micrometers, where the modulus of elasticity of the polyurethane compound layer is at least 4. 1 () 3 (N mm¯2).
Furthermore, claim 11 of the main patent relates to a method for producing the container, which is characterized in that a rapidly curing, polyurethane-forming mixture based on organic polyisocyanate is pneumatically or hydraulically applied to the inside of a support wall made of metallic or mineral material using a multi-component spray system and polyether or polyester, which contains only those as particulate fillers with a maximum particle size of less than 1 () () micrometers,
sprayed as a mist onto the carrier wall and hardened to form a filler-containing thermosetting polyurethane mass layer with a modulus of elasticity of at least 4.1 () 3 (N mm-l) and an adhesive strength on the carrier wall of over 4 (N - mm-l).
I) The present additional patent relates to a further design of the container and the method according to the main patent.
As mentioned in the main patent, the polyurethane compound layer can be covered with a reinforced polymer layer, if desired, and this is useful for certain uses of the container in order to ensure particularly high requirements with regard to strength.
The container according to the present additional patent is characterized in that on the inside of the polyurethane mass layer at least one, with a practically contiguous fiber fabric or fiber fleece layer made of mineral
Fiber-reinforced l) uroplast layer is provided, which in turn is covered with a further thermosetting polyurethane mass layer, which is more than 1 () C / (,, based on its weight, filler exclusively in the form of parts with tiled floor dimensions of less than 1 () ( ) Contains micrometers.
The method for producing the container is characterized in that at least one further layer of thermosetting hardenable mass provided with a practically coherent fiber fabric or non-woven layer of mineral fibers as a reinforcement insert is applied to the filler-containing polyurethane mass layer and is pneumatically or hydraulically covered with a further polyurethane mass layer which only contains a filler with a maximum part size of less than 100 micrometers.
t) the container thus has on the carrier layer a covering made of alternating layers of the thermosetting polyurethane mass layer (PU) and at least one intervening thermosetting layer reinforced with Hiser fabric or fleece.
It goes without saying that two or more reinforced thermoset layers could also be provided with PU compound layers lying between or on top of them.
Particularly suitable thermoset compounds for the reinforced intermediate layers are those which have a curing time of 30-90 minutes at room temperature and a viscosity suitable for filling or pore-free embedding of the fiber reinforcement. Thermosets based on epoxy resins are also relatively slow, i.e. Polyurethane-forming compositions which cure in the above temperature / time range could be used.
Suitable fabrics or fleeces or mats made of mineral fibers, preferably glass fibers, are commercially available. Such
Fabrics or fleeces can be made with the usual sizes,
Binders and adhesion promoters can be provided in a manner known per se for the reinforcement of I) uroplast layers and have weights of, for example, 200-500 gim2.
The container and the process for its production are explained in more detail with reference to the following examples of preferred embodiments.
example 1
As in Example 1 of the main patent, the inner surface of a conventional cylindrical steel tank is cleaned by sandblasting according to the standard method, optionally dehumidified and according to the method also given in Example 1 of the main patent by spraying on a mist made of a polyurethane-forming mixture that is more than 10% by weight Contains filler, provided with the filler-containing polyurethane mass layer in a thickness of approx. 1 mm using a two-component spray system.
A practically continuous layer is now applied to the polyurethane mass layer, which has not yet fully cured and is still adhesive
Layer made of (ilas fabric (quality 345 / AS 21 P, 4 mm (Iitterwebart, with I) direct sizing for epoxy phenolic resins and melamine resins) with a weight per unit area of 330 g / m2. The glass fabric is applied by applying and filling of epoxy filler (AFRAPOXY, type LFB A-6 from Siegfried Keller AG, Wallisellen) embedded pore-free in the epoxy resin.
After it has hardened, the filler-containing polyurethane coating is again applied to this reinforced intermediate layer as in the first work step, but preferably in several spray passes, up to a layer thickness of approx. 6 mm.
A further glass fabric layer of the type mentioned above is applied to the not yet fully cured polyurethane compound layer as in the second step and again embedded pore-free with epoxy spatula of the type specified. Before the reinforced epoxy resin layer hardens completely, it is covered with a filler-containing polyurethane compound layer with a thickness of approx.
1 mm, which is applied as indicated above
After hardening (approx. 48 hours), the steel tank is provided with a thermoset lining which, compared to the product of Example I of the main patent, has an increased flexural strength and a hollow modulus of elasticity. The layer is resistant to heating oil and water.
Example 2
The procedure is similar to that in Example I above, but using a polyurethane-forming mixture for the fiber-reinforced intermediate layers. For this purpose, a comparatively less accelerated, ie. a slightly longer (approx. 60 min) pot life exhibiting polyurethane premix of the type mentioned is used. Before it hardens, a practically continuous layer of glass fiber fabric according to Example 1 is placed on this layer, fixed and embedded by spraying AFRAI) tIR coating, so that a pore-free glass fiber reinforcement that is firmly bonded to the base layer is created.
Now, as in Example 1, an approximately 6 mm thick layer of finely divided filler-containing polyurethane mass is applied in several steps and, before complete curing, is again covered with a glass fabric layer of the type specified above.
Finally, another approximately 1 mm thick, finely divided filler-containing polyurethane compound layer is applied.
After 48 hours, the tank can be filled with heating oil or water.
For the storage of alcohols or gasolines containing alcohol, the use of alcohol-resistant outer layers, eg in connection with the containers described here, which have interlayers reinforced with glass fabric, is recommended. B. epoxy resin, appropriate, as described in the main patent.