DD149258A5 - Verfahren zum aufbringen von ueberzuegen aus thermoplastischen kunststoffen - Google Patents
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Abstract
Zur Kennzeichnung von metallischen Gegenstaenden, wie Rohren, bei gleichzeitiger Gewaehrleistung eines effektiven Korrosionsschutzes wird eine zweischichtige Beschichtung vorgeschlagen. Ziel sind eine hohe Korrosionsbestaendigkeit und Farbechtheit der beschichteten Gegenstaende. Dazu muessen unterschiedliche Kunststoffschichten aufgetragen werden. Erfindungsgemaesz wird in einem ersten Verfahrensschritt ein erster Ueberzug aus thermoplastischen Kunststoffen auf die metallischen Gegenstaende aufgebracht, dessen Stabilisierung der Schichtstaerke den gewuenschten Korrosionsschutz sicherstellt. Diese erste Schicht wird darueber hinaus schwarz eingefaerbt, wodurch die Stabilitaet der Beschichtung verbessert werden kann. Die zweite Beschichtung, welche die Farbkennschicht bzw. die Farbmarkierung darstellt, kann in beliebiger Weise eingefaerbt werden, wobei keine Ruecksicht auf die moegliche Zersetzung der Farbstoffe im Licht genommen werden musz, da diese Schicht nicht mehr zum Korrosionsschutz beitraegt. Die Schichtstaerke der zweiten Schicht kann darueber hinaus so duenn gewaehlt werden, dasz gerade noch der gewuenschte Farbeindruck entsteht.
Description
2191 64 -Λ-' Berlin, den 5.5.1980
AP P 16 L/219, 164 56 917 /26
Verfahren zum -Aufbringen von Überzügen aus thermoplastischen Kunststoffen
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 de3 Erweichungspunktes des thermoplastischen Kunststoffes erhitzt wird und eine zweite Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff mechanisch oder elektrostatisch aufgesprüht v/ird. 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 v/erden sollen. In vielen Fällen ist aber nun erwünscht, die Außenhaut eines solchen Gegenstandes in einer bestimmten Farbe anzufertigen, die genormt sein kann. Erdverlegte Gasrohre, die lürdgas führen, sollen beispielsweise die Kennfarbe gelb tragen.
Bisher wurden die zu verlegenden Rohre entweder nach der Beschichtung mit Kunststoff mit einem Farbauftrag versehen
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oder der gesarate, für die Beschichtung vorgesehene Kunststoff wurde eingefärbt.
Ein Lackieren von kunststoffbeschichteten Gegenständen in den meisten Fällen schlecht 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 Korrosionsechutzschicht zerstören wurden und insbesondere dem thermoplastischen Kunststoff nicht die erforderliche UV-Stabilität verleihen, wie es bei gelben Farbstoffen der Fall ist.
Ziel der Erfindung
Die Erfindung hat das Ziel, ein Verfahren zum Beschichten von Metallgegenständen, insbesondere Stahlrohren mit thermoplastischen Kunststoffen, zu schaffen, bei welchem die Außenhaut des beschichteten Gegenstandes in beliebiger Weise, beispielsweise durch Farbgebung, gekennzeichnet werden kann, ohne daß die Korrosionsbeständigkeit des beschichteten Gegenstandes leidet.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen von Überzügen aus thermoplastischen Kunst-
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stoffen auf metallische Gegenstände, insbesondere Rohre, wobei zwei Kunststoffschichten aufgebracht werden, zu schaffen, bei dem Korrosionsschutz und Farbkennzeichnung durch den Auftrag unterschiedlicher Kunststoffschichten gewährleistet werden«
Erfindungegemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, 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 1/10 der Stärke der Korrosionsschutzschicht, vorzugsweise höchstens 200/um, aufgetragen wird, wobei als thermoplastischer Kunststoff für die zweite Beschichtung ein eingefärbter Kunststoff eingesetzt wird. Die Dicke der ersten Beschichtung kann hierbei beispielsweise 2 mm betragen, und diese erste Beschichtung kann alle diejenigen Füllstoffe enthalten, welche die gevninschten Eigenschaften des Kunststoffes der Korrosionsschutzschicht in vorteilhafter V/eise 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 ^'olge zur Erzielung einer glatten Außenhaut über den 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 Witterungs-
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einflüssen zersetzen sollte, wird die Korrosionsbeständigkeit des beschichteten Gegenstandes nicht gefährdet. Durch die V/ahl einer derartigen schwarzen und in hohem Maße stabilisierten Korrosion33ch.utzsch.icht wird aber nun nicht nur die Korrosionsbeständigkeit des Rohres erhöht» Im Zusammenhang mit einer auf diese Korrosionsschutzschicht nachträglich aufgebrachten -!-''arbdeckschicht in einer für den Korrosionsschutz nicht ausreichenden Stärke von höchstens 1/10 der Stärke der Korrosionsschutzschicht ergeben sich eine geringere UV-Belaatung der Deckschicht und damit eine längere Haltbarkeit und Farbbeständigkeit von überaus dünnen, lediglich der Kennzeichnung dienenden zusätzlichen Beschichtungen. Dünne Beschichtungen mit einer Schichtstärke von 200 /um sind im Falle einer Ausbildung aus Kunststoff, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, immer durchscheinend, und UY-Strahlen, welche durch die Farbkennzeich-· nungsschicht durchdringen, werden nun von der schwarzen Korrosionsschutzschicht absorbiert und nicht reflektiert. Durch die überaus dünne Farbkennzeichnungsschicht werden auch Streucffekte 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 hierbei bereits auf die noch nicht aufgeschmolzene Haut des nur angefritteten thermoplastischen Kunststoffes aufgebracht werden und besteht vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoff der gleichen Art wie der thermoplastische Kunststoff der ersten Beschichtung. Das Aufbringen der zweiten Beschichtung er-· folgt mechanisch oder durch elektrostatisches Aufsprühen, und diese zweite Beschichtung enthält die gewünschten Farbpigmente. Wenn die zweite Beschichtung unmittelbar nach
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dem Anfritten der ersten Beschichtung aufgetragen wird, verschmelzen beide Kunststoffschichten 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 erfindungsgemäß so vorgegangen, daß der Erweichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffes für die zweite Beschichtung um höchstens 50 0C, 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 v/erden kann.
Das Beschichten von Rohren mit einer Korrosionsschutzschicht kann zu einem Zeitpunkt erfolgen, bevor n^ch eine Korrosion begonnen hat, da auf diese Weise aufwendige Rinigungsschritte erspart werden. Die Anforderungen bezüglich der Farbe der Überzugsschicht liegen nun meistens zu diesem Zeitpunkt noch nicht fest, 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 günstigen Zeitpunkt zu beschichten und dann zu einem späteren Zeitpunkt vom Lager weg die Metallgegenstände bzw. Rohre mit beliebig gefärbten Überzugsschichtai zu versehen.
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Die Stärke der zweiten Beschichtung kann hierbei auf das geringste für die Erzielung der Farbwirkung ausreichende Maß beschränkt werden, und es genügt, eine Stärke von höchstens 200 /um, vorzugsweise 150 bis 200 /Um, vorzusehen.
Als Material für die erste oder zweite Beschichtung können in erster Linie thermoplastische Kunststoffe, wie z. B, Polyäthylen, PVC, Polyamide od.dgl., verwendet werden»
Ausführungsbei spiel ' ' ·.· ·- · ·
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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 WirbeMnterverfahren 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 ftohre werden nun in ein Wirbelsinterbecken gebracht, in dem 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 JUicke 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
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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 Hegel bis zu 2 mm starke schwarze Grundschicht von Polyäthylen ist die Beschichtung dieser Rohre besonders UV-stabil9 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.
Claims (4)
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 v/ird, gekennzeichnet dadurch, 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 1/10 der Stärke der Korrosionsschutzschicht, vorzugsweise höchstens 200 /um, aufgetragen v/ird, wobei als thermoplastischer Kunststoff für die zweite Beschichtung ein eingefärbtsr Kunststoff eingesetzt wird.
2· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß für die zweite beschichtung ein thermoplastischer Kunststoff gewählt v/ird, dessen Erweichungspunkt um höchstens 50 C, vorzugsweise höchstens 20 0C, vom Erweichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffes der Korrosionsschutzschicht abweicht, vorzugsweise gleich ist.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die zweite Beschichtung in einer Stärke von 150 bis 200 /um aufgetragen wird.
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4* Verfahren nach den Punkten 1, 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Gegenstände nach der zweiten Beschichtung in an sich bekannter Weise zumindest oberflächlich über den Schmelzpunkt des thermoplastischen Kunststoffes der zweiten Schicht erhitzt werden.
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