CH641399A5 - Process for applying thermoplastic coatings onto metallic articles - Google Patents

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CH641399A5
CH641399A5 CH140380A CH140380A CH641399A5 CH 641399 A5 CH641399 A5 CH 641399A5 CH 140380 A CH140380 A CH 140380A CH 140380 A CH140380 A CH 140380A CH 641399 A5 CH641399 A5 CH 641399A5
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CH
Switzerland
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coating
layer
thermoplastic
corrosion protection
plastic
Prior art date
Application number
CH140380A
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English (en)
Inventor
Hans Walter
Karl Hirn
Heinz Kohlbacher
Original Assignee
Voest Alpine Ag
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    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/22Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping using fluidised-bed technique
    • B05D1/24Applying particulate materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen von Überzügen aus thermoplastischen Kunststoffen auf metallische Gegenstände, insbesondere Rohre, bei welchem zuerst eine erste Schicht aus thermoplastischen Kunststoffen aufgebracht wird, und in der Folge die Aussenhaut dieser Schicht auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Kunststoffes erhitzt wird und eine zweite Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff mechanisch oder elektrostatisch aufgesprüht wird. Derartige Beschichtungen von Metallgegenständen mit thermoplastischen Kunststoffen dienen in erster Linie dem Zweck eines Korrosionsschutzes. An das Material dieser Beschichtung wird eine Reihe verschiedener Anforderungen gestellt, von welchen vor allem Witterungsfestigkeit, UV-Stabilität, Stabilität gegen Spannungsrisskorrosion und thermische Stabilität genannt werden sollen. In vielen Fällen ist es aber nun erwünscht, die Aussenhaut eines solchen Gegenstandes in einer bestimmten Farbe anzufertigen, die genormt sein kann. Erdverlegte Gasrohre, die Erdgas führen, sollen beispielsweise die Kennfarbe gelb tragen. Ein Lackieren von kunststoffbeschichteten Gegenständen ist in den meisten Fällen nicht möglich und führt darüber hinaus nur zu schlecht haftenden und leicht zerstörbaren Kennzeichnungen.
Ein Einfärben des gesamten Materials der Beschichtung ist vor allen Dingen deshalb mit Schwierigkeiten verbunden, weil viele Farbstoffe nicht die erforderliche Beständigkeit aufweisen und dadurch bei ihrer Zersetzung die Korrosionsschutzschicht zerstören würden und insbesondere dem thermoplastichen Kunststoff nicht die erforderliche UV-Stabilität verleihen, wie es bei gelben Farbstoffen der Fall ist.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Beschichten von Metallgegenständen, insbesondere Stahlrohren mit thermoplastischen Kunststoffen, zu schaffen, bei welchem die Aussenhaut des beschichteten Gegenstandes in beliebiger Weise, beispielweise durch Farbgebung, gekennzeichnet werden kann, ohne dass die Korrosionsbeständigkeit des beschichteten Gegenstandes leidet. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass die erste Schicht aus schwarz eingefärbtem Kunststoff aufgebracht und als Korrosionsschutzschicht ausgebildet wird, und dass die zweite Beschichtung in einer für den Korrosionsschutz nicht ausreichenden Stärke von höchstens Vio der Stärke der Korrosionsschutzschicht aufgetragen wird, wobei als thermoplastischer Kunststoff für die zweite Beschichtung ein eingefärbter Kuns-stoff eingesetzt wird. Die Dicke der ersten Beschichtung kann hiebei beispielweise 2 mm betragen und diese erste Beschichtung kann alle diejenigen Füllstoffe enthalten, welche die gewünschten Eigenschaften des Kunststoffes der Korrosionsschutzschicht in vorteilhafter Weise beeinflussen. In vorteilhafter Weise wird mit Russ schwarz eingefärbtes Polyäthylen für diese erste Beschichtung gewählt. Schwarzes Polyäthylen, welches mit Russ eingefärbt ist, zeichnet sich durch eine besondere UV-Stabilität, chemische Stabilität und gute thermische Eigenschaften aus. Erst mit der zweiten Beschichtung, welche an die erste Beschichtung angefrittet wird und in der Folge zur Erzielung einer glatten Aussenhaut über den Schmelzpunkt des thermoplastischen Kunststoffes der Schmelzpunkt des thermoplastischen Kunststoffes der zweiten Beschichtung hinaus erhitzt werden kann, werden die gewünschten Farbpigmente aufgebracht und selbst wenn diese zweite Beschichtung sich bei UV-Einstrahlung oder Witterungseinflüssen zersetzen sollte, wird die Korrosionsbeständigkeit des beschichteten Gegenstandes nicht gefährdet. Durch die Wahl einer derartigen schwarzen und in hohem Masse stabilisierten Korrosionsschutzschicht wird aber nun nicht nur die Korrosionsbeständigkeit z.B. des Rohres erhöht. Im Zusammenhang mit einer auf diese Korrossionsschutzschicht nachträglich aufgebrachten Farbdeckschicht in einer für den Korrosionsschutz nicht ausreichenden Stärke von höchstens Vio der Stärke der Korrosionsschutzschicht ergibt sich eine geringe UV-Belastung der Deckschicht und damit eine längere Haltbarkeit und Farbbeständigkeit von überaus dünnen, lediglich der Kennzeichnung dienenden zusätzlichen Beschichtungen, Dünne Beschichtungen sind im Falle einer Ausbildung aus Kunststoff immer durchscheinend und UV-Strah-len, welche durch die Farbkennzeichnungsschicht durchdringen, werden nun von der schwarzen Korrossionsschutzschicht absorbiert und nicht reflektiert. Durch die überaus dünne Farbkennzeichnungsschicht werden auch Streueffekte in der zweiten Beschichtung sehr gering gehalten und die Haltbarkeit der Farbschicht, insbesondere ihre Farbbeständigkeit wird auch bei überaus grosser UV-Einstrahlung über wesentlich längere Zeiträume sichergestellt. Die zweite Beschichtung kann hiebei bereits auf die noch nicht aufgeschmolzene Haut des nur angefritteten thermoplastischen Kunststoffes aufgebracht werden und besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff der gleichen Art wie der thermoplastische Kunststoff der ersten Beschichtung. Das Aufbringen der zweiten Beschichtung erfolgt mechanisch oder durch elektrostatische Aufsprühen und diese zweite Beschichtung enthält die gewünschten Farbpigmente. Wenn die zweite Beschichtung unmittelbar nach dem Anfritten der ersten Beschichtung aufgetragen wird, verschmelzen beide Kunsts-toffschichten aufgrund des Wärmeinhaltes des Metallgegenstandes und einer zusätzlichen Erwärmung an der Aussenseite, beispielsweise durch Strahlungswärme, miteinander, ohne dass sich die Farben mischen, so dass die äussere Schicht in der gewünschten Farbe erscheint.
Vorzugsweise wird so vorgegangen, dass der Erweichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffes für die zweite Beschichtung um höchstens 50 ' C, vorzugsweise höchstens 20° C, vom Erweichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffes der Korrosionsschutzschicht abweicht, vorzugsweise gleich ist. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass der in vielen Fällen wesentlich teurere angefärbte Kunststoff in geringeren Mengen verwendet werden kann.
Das Beschichten von Rohren mit einer Korrosionsschutzschicht kann zu einem Zeitpunkt erfolgen, bevor noch eine Korrosion begonnen hat, da auf diese Weise aufwendige Reinigungsschritte erspart werden. Die Anforderungen bezüglich der Farbe der Überzugsschicht liegen nun meistens zu diesem Zeitpunkt noch nicht fest,
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so dass die Lagerhaltung Schwierigkeiten macht, wenn beschichtete Rohre von vornherein in verschiedenen Farben hergestellt werden. Die Erfindung ermöglicht nun, die Metallgegenstände, beispielsweise die Rohre, zum günstigsten Zeitpunkt zu beschichten und dann zu einem späteren Zeitpunkt vom Lager weg die Metallgegenstände s bzw. Rohre mit beliebig gefärbten Überzugsschichten zu versehen.
Die Stärke der zweiten Beschichtung kann hiebei auf das geringste für die Erzielung der Farbwirkung ausreichende Mass beschränkt werden und es genügt, eine Stärke von höchstens 200 |im, vorzugsweise 150 bis 200 |im, vorzusehen. io
Als material für die erste oder zweite Beschichtung können in erster Linie thermoplastische Kunststoffe, wie z.B. Polyäthylen, PVC, Polyamide od.dgl. verwendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. 15
Erdverlegte Stahlrohre, welche z.B. Erdgas führen sollen, werden durch Beschichten mit Polyäthylen vor Korrosion geschützt. Das Aufbringen der Polyäthylenschicht kann z.B. durch das sogenannte Wirbelsinterverfahren in bekannter Weise erfolgen. Stahlrohre, deren Oberfläche z.B. durch Sandstrahlen metallisch blank gemacht wurden, werden nach dem Auftrag eines Haftvermittlers durch Induktion in bekannter Weise auf Sintertemperatur erhitzt. Diese Rohre werden nun in ein Wirbelsinterbecken gebracht, indem Kunststoff in Schwebe gehalten wird. Durch die Eigenwärme des Materials frittet nun der Kunststoff, beispielsweise schwarzes Polyäthylen, an das Rohr an. Wärmeinhalt und Tauchdauer ergeben dabei in bekannter Weise die Dicke der angefritteten Kunststoffschicht. Dabei werden Schichtdicken bis zu etwa 2 mm erzielt. Nach dem Anfritten des schwarzen Kunststoffes wird nun gelbes Polyäthylen auf mechanische oder elektrostatische Weise aufgesprüht. Durch die Eigenwärme der Rohre und ein Nachwärmen in einem Nachsinterofen verschmelzen die beiden Schichten, bis die Oberfläche völlig glatt in der gewünschten Farbe, in diesem Beispiel gelb,: erscheint. Durch die in der Regel bis zu 2 mm starke schwarze Grundschicht von Polyäthylen ist die Beschichtung dieser Rohre besonders UV-stabil, wärmestabil usw. Die gelbe Deckschicht ist die Kennfarbe für Gas. Sie kann auch nur in Form einer farbigen gelben Spirale auf das Rohr aufgeschmolzen sein.
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Claims (4)

641 399 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Aufbringen von Überzügen aus thermoplastischen Kunststoffen auf metallische Gegenstände, insbesondere Rohre, bei welchem zuerst eine erste Schicht aus thermoplastischen Kunststoffen aufgebracht wird, und in der Folge die Aussenhaut dieser Schicht auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Kunststoffes erhitzt wird und eine zweite Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff mechanisch oder elektrostatisch aufgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht aus schwarz eingefärbtem Kunststoff aufgebracht und als Korrosionsschutzschicht ausgebildet wird, und dass die zweite Beschichtung in einer für den Korrosionsschutz nicht ausreichenden Stärke von höchsten Vio der Stärke der Korrosionsschutzschicht, aufgetragen wird, wobei als thermoplastischer Kunststoff für die zweite Beschichtung ein eingefärbter Kunststoff eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die zweite Beschichtung ein thermoplastischer Kunststoff gewählt wird, dessen Erweichungspunkt um höchstens 50° C, vorzugsweise höchstens 20° C, vom Erweichungspunkt des thermoplastischer Kunststoffes der Korrosionsschutzschicht abweicht, vorzugsweise gleich ist.
3. Verfahren nach einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung in einer Stärke von 150 bis 200 um aufgetragen wird.
4. Verfahren nach einem der Anprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände nach der zweiten Beschichtung zumindest oberflächlich über den Schmelzpunkt des thermoplastischen Kunststoffes der zweiten Schicht erhitzt werden.
CH140380A 1979-02-23 1980-02-21 Process for applying thermoplastic coatings onto metallic articles CH641399A5 (en)

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DE3109713A1 (de) * 1981-03-13 1982-10-21 Resicoat Gmbh Beschichtungspulver, 7410 Reutlingen Verbundbeschichtung und verfahren zur herstellung derselben
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