DE3002336A1 - Verfahren zum aufbringen von ueberzuegen aus thermoplastischen kunststoffen auf metallische gegenstaende - Google Patents
Verfahren zum aufbringen von ueberzuegen aus thermoplastischen kunststoffen auf metallische gegenstaendeInfo
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Description
Exemplar
Patentanwälte Dipl.-Ing-Ή. Weijsicmänn, Djvl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
Dr. Ing. H. Liska 1?
22304 8000 MÜNCHEN 86, DEN 2 B ^cV.. '; :,
POSTFACH 860820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft
Friedriehstraße 4
A-1011 Wien / Österreich
Friedriehstraße 4
A-1011 Wien / Österreich
Verfahren zum Aufbringen von Überzügen aus thermo·=
plastischen Kunststoffen auf metallische Gegenstände
plastischen Kunststoffen auf metallische Gegenstände
ea0035/0633
VOEST-AIjPIlNrE. Aktiengesellschaft
in Wien (Österreich)
Verfahren zum Aufbringen von Überzügen aus thermoplastischen
Kunststoffen auf metallische Gegenstände.
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 darüberhinaus
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 thermoplastischen Kunststoff nicht die erforderliche UV-Stabilität verleihen, wie es bei gelben
Farbstoffen der Fall ist.
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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, beispielsweise 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 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
hiebei beispielsweise 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
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
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und in hohem Maße stabilisierten Korrosionsschutzschicht wird aber nun nicht nur die Korrosionsbeständigkeit des
Rohres erhöht. Im Zusammenhang mit einer auf diese Korrosionsschutzschicht nachträglich aufgebrachten.
Farbdeckschicht in einer für den Korrosionsschutz nicht ausreichenden Stärke von höchstens 1/10 der Stärke der
Korrosionsschutzschicht ergibt sich eine geringere UV-Belastuug der Deckschicht und damit eine längere Haltbarkeit
und Farbbeständigkeit von überaus dünnen, ledigj lieh der Kennzeichnung dienenden zusätzlichen Be-
j , Schichtungen. Dünne Beschichtungen mit einer Schicht- ·
ι stärke von 200 ,um sind im Falle einer Ausbildung aus
Kunststoff, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen wird,
immer durchscheinend und UV-Strahlen, welche durch die Farbkennzeichnungsschicht durchdringen, werden nun
! von der schwarzen Korrosionsschutzschicht absorbiert
j und nicht reflektiert. Durch die überaus dünne Farb-
kennzeichnungsschicht werden auch Streueffekte in der
: zweiten Beschichtung sehr gering gehalten und die Halt
barkeit 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 auf-
geschmolzene 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 elektrostatisches Aufsprühen und diese zweite Beschichtung enthält die gewünschten
Farbpigmente. Wenn die zweite Beschichtung unmittelbar nach 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 ge-
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wünschten Farbe erscheint«
Vorzugsweise wird erfindungsgemäß 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. Darüberhinaus
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 Korrosionsschutz
schicht 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 Überzugschicht
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 günstigsten Zeitpunkt zu beschichten und dann zu einem
späteren Zeitpunkt vom Lager weg die Metallgegenstände 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 ,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.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
130035/0633
Erdverlegte Stahlrohre, welche z.B. Erdgas führen sollen, werden durch Beschichten mit Polyäthylen
vox Ko_rosion 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 färbigen gelben Spirale auf das Rohr aufgeschmolzen sein.
1980 01 08 /hr.
Θ30035/0633
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 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 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.
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 thermoplastischen Kunststoffes
der Korrosionsschutzschicht abweicht, vorzugsweise gleich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beschichtung in einer
Stärke von 150 bis 200 ,um aufgetragen wird.
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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1/2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, 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.
1980 01 08 /hr.
030035/0 633
Applications Claiming Priority (1)
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| DE3101684A1 (de) * | 1981-01-21 | 1982-08-26 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | "verfahren zur beschichtung von metallrohren und verwendung der nach diesem verfahren hergestellten rohre" |
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Also Published As
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| CS229631B2 (en) | 1984-06-18 |
| DD149258A5 (de) | 1981-07-01 |
| DE3002336C2 (de) | 1982-04-29 |
| AT369772B (de) | 1983-01-25 |
| CH641399A5 (en) | 1984-02-29 |
| ATA143179A (de) | 1982-06-15 |
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| IT8019501A0 (it) | 1980-01-28 |
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