DE3002336C2 - Verfahren zum Aufbringen von farbigen Überzügen aus thermoplastischen Kunststoffen auf metallische Gegenstände, insbesondere Rohre - Google Patents

Verfahren zum Aufbringen von farbigen Überzügen aus thermoplastischen Kunststoffen auf metallische Gegenstände, insbesondere Rohre

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DE3002336C2
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Aumühl Kindberg
Heinz Kindberg Kohlbacher
Hans Ing. Walter
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen von farbigen 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, wobei die erste Schicht aus schwarz eingefärbtem Kunststoff aufgebracht und als Korrosionsschutzschicht ausgebildet 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 ir. 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 thermoplastischen Kunststoff nicht die erforderliche UV-Stabilität verleihen, wie es bei gelben Farbstoffen der Fall isL
Es ist bereits bekannt als Korrosionsschutzschicht
ίο schwarz eingefärbten Kunststoff zu verwenden, wobei in vorteilhafter Weise mit Ruß schwarz ungefärbtes Polyäthylen gewählt werden kann. Schwarzes Polyäthylen, welches mit Ruß eingefärbt ist zeichnet sich durch eine besondere UV-Stabilität chemische Stabilität und gute thermische Eigenschaften aus.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt ein Verfahren zum Beschichten von Metallgegenständen, insbesondere Stahlrohren mit thermoplastise'.en 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 ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren im wesentlichen darin, daß die zweite Beschichtung in einer für den Korrosionsschutz nicht ausreichenden Stärke von höchstens '/to der Stärke der Korrosionsschutzschicht vorzugsweise höchstens 200 μΐη aufgetragen wird.
wobei als thermoplastischer Kunststoff für die zweite Beschichtung ein eingefärbter Kunststoff, dessen Erweichungspunkt um höchstens 50° C vom Erweichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffes der KoiTosionsschüizschicht abweicht, eingesetzt wird. Die Dicke der ersten Beschichtung aus schwarz eingefärbtem Kunststoff kann hierbei 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. 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 und in hohem Maße stabilisierten Kori'osionsschutzsch!;ht 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 1Ao der Stärke der Korrosionsschutzschicht ergibt sich eine geringere UV-Belastung der Deckschicht und damit eine längere Haltbarkeit und Farbbeständigkeit von überaus dünnen, lediglich der Kennzeichnung dienenden zusätzlichen Beschichtungen. Dünne Beschrchttmgen mit einer Schichtstärke von 200 μπι 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 Korrosionssch'jtzschicht 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 hierbei bereits auf die noch nicht aufgeschmolzene Haut des nur angefrittelen 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 elektrosta tisches 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 ^gewünschten Farbe erscheint
f;~ Erfindungsgemäß wird so vorgegangen, daß der "!Erweichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffes —iür die zweite Beschichtung um höchstens 500C, -vorzugsweise höchstens 20° C, vom Erweichungspunkt [des thermoplastischen Kunststoffes der Korrosions- £schutzschicht abweicht, und 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 ujf diese Weise
"aufwendige Reinigungsschritte e,'spa; werden. Die Anforderungen bezüglich der Farbe der Üterzugschicht
"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 hierbei auf das geringste für die Erzielung der Farbwirkung ausreichende Maß beschränkt werden und es genügt.
eine Stärke von höchstens 200 μηι, vorzugsweise 150 bis 200 um. vorzusehen.
Als Material für die erste oder zweite Beschichtung
ίο können in erster Linie thermoplastische Kunststoff, wie z. B. Polyäthylen. PVC, Polyamide od. dgl. verwendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
is Frdverlegte 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.
zu deren Oberfläche z. B. durch Sandstrahlen metallisch blank gemacn* 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 ^abei 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 folyäthylen 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.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Aufbringen von farbigen Oberzügen 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, wobei die erste Schicht aus schwarz eingefärbtem Kunststoff aufgebracht und als Korrosionsschutzschicht ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beschichtung in einer für den Korrosionsschutz nicht ausreichenden Stärke von höchstens Vi0 der Stärke der Korrosionsschutzschicht vorzugsweise höchstens 200 μΐπ aufgetragen wird, wobei als thermoplastischer Kunststoff für die zweite Beschichtung ein eingefärbter Kunststoff, dessen Erweichungspunkt um höchstens 500C vom Erweichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffes der Korrosionsschutzschicht abweicht, eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die zweite Beschichtung ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird, dessen Erweichtungspunkt um höchstens 20° vom Erweichungspunkt des thermoplastischen Kunststoffes der Korrosionsschutzschicht abweicht vorzugsweise gleich ist
3. Verfahren nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dsß die zweite Beschichtung in einer Stärke von 150 bis 200 μΐη aufgetragen wird.
DE3002336A 1979-02-23 1980-01-23 Verfahren zum Aufbringen von farbigen Überzügen aus thermoplastischen Kunststoffen auf metallische Gegenstände, insbesondere Rohre Expired DE3002336C2 (de)

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