DE3009412A1 - Zur aufnahme diffusionsfaehiger stoffe geeigneter hohlkoerper, insbesondere behaelter, aus mit lackharzen beschichtetem kunststoff, insbesondere polyolefin-kunststoff, verfahren zur herstellung und verwendung desselben - Google Patents

Zur aufnahme diffusionsfaehiger stoffe geeigneter hohlkoerper, insbesondere behaelter, aus mit lackharzen beschichtetem kunststoff, insbesondere polyolefin-kunststoff, verfahren zur herstellung und verwendung desselben

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Description

Anmelder: 1. Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Postfach 202
7000 Stuttgart 60
2. Herberts GmbH
Christbusch 25
5600 Wuppertal 2
Zur Aufnahme diffusionsfähiger Stoffe geeigneter Hohlkörper, insbesondere Behälter, aus mit Lackharzen beschichtetem, schwierig zu beschichtendem Kunststoff,
insbesondere Polyolefin-Kunststoff, Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben.
Die Erfindung bezieht sich auf einen zur Aufnahme diffusionsfähiger Stoffe geeigneten Hohlkörper, insbesondere Behälter, aus mit Lackharzen beschichtetem, schwierig zu beschichtendem Kunststoff, insbesondere Polyolefin-Kunststoff.
Hohlkörper im Sinne der Erfindung sind sowohl Behälter als auch Rohrleitungen, die zur Aufnahme und zum Transport von flüssigen und gasförmigen Stoffen geeignet
sind. Der Transport kann bei ruhendem Medium in Behältern erfolgen, bei bewegtem Medium aber auch in Rohrleitungen.
Diffusionsfähige Stoffe im Sinne der Erfindung sind
sowohl Flüssigkeiten als auch Gase. Auch Feststoffe
mit Komponenten, die einen hohen Dampfdruck haben,
gehören dazu. Mit diffusionsfähig ist das Vermögen der
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Stoffe bezeichnet, aufgrund ihres Dampfdrucks und ihrer Molekülgröße die Wandungen von Behältern und Rohrleitungen zu durchdringen. Das Ausmaß der Diffusion hängt von den Eigenschaften des diffundierenden Stoffes und auch von der Beschaffenheit des Wandungsmaterials ab, d.h. von der chemischen Wechselwirkung zwischen Wandungs material und dem diffundierenden Stoff.
Ein für die Aufnahme und den Transport insbesondere flüssiger Stoffe häufig verwendetes Material ist PoIyolefin-Kunststoff. Insbesondere Polyäthylen wird wegen seines günstigen Preises und seines geringen Gewichtes vielfach eingesetzt. Polyäthylen erweist sich jedoch als ungeeignet zur Aufnahme von diffusionsfähigen Stoffen, wie z.B. Verbrennungsmotoren-Kraftstoff. Es kommt insbesondere bei höheren Umgebungstemperaturen zu erheblichen Diffusionsverlusten, die sich durch unangenehmen Geruch bemerkbar machen, und auch sicherheitstechnisch bedenklich sind.
Deswegen werden derzeit in Kraftfahrzeugen vornehmlich Kraftstoffbehälter aus metallischen Werkstoffen eingesetzt, die diffusionsdicht sind. Sie haben jedoch den Nachteil höheren Gewichts sowie schwieriger Herstellbar-
keit und sind korrosionsanfälliger. Demgegenüber lassen sich aus Kunststoffen über das Blasverfahren auch komplizierte Formen leicht ausformen, so daß Behälter hergestellt werden können, die bisher nicht ausgenutzte tote Winkel im Kraftfahrzeug auszufüllen und damit nutzbar zu machen vermögen.
Von daher stellte sich die Aufgabe, Hohlkörper, insbesondere Behälter aus Polyolefin-Kunststoffen, insbesondere aus Polyäthylen gegen Diffusion abzudichten. 35
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■ ί·
über Versuche zur Lösung dieser Aufgabe wurde bereits berichtet. So beschreibt die US-PS 3.613.957 einen Kunststoffbehälter, bei dem zumindest die Innenoberfläche sulfoniert und neutralisiert wurde. Dadurch werden in der Oberfläche Wasserstoffatome des Kunststoffgerüstes gegen Sulfonsäure- bzw. Sulfonsauresalzgruppen ausgetauscht, so daß sie etwa 0.001 bis etwa 5.0 mg Sulfonsäuregruppen pro cm2 enthält.
Des weiteren beschreibt die DE-AS 24 01 948 ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff durch Blasformen, bei dem ein 0.1 bis 1.0 Mol-% Fluor enthaltendes Blasgas verwendet wird.
Durch die vorbeschriebenen Behandlungen wird eine Abdichtung der Behälter gegen Herausdiffundieren von in den Behältern befindlichen Materialien erreicht. Jedoch verwenden die beschriebenen Behandlungsmethoden schwer zu handhabende bzw. sogar gesundheitsschädliche Medien, so daß diese Verfahren in der Praxis einen erheblichen sicherheits- und apparatetechnischen Aufwand erfordern.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung der angegebenen Aufgabe ein Behälter aus mit Lackharzen beschichtetem Kunststoff eingesetzt. Die für derartige Behälter verwendeten Kunststoffe wie Polyolefin, insbesondere Polyäthylen, lassen sich nur schwierig mit Lackharzen beschichten, da diese auf der Oberfläche nicht haften. Deswegen wird erfindungsgemäß ein Kunststoffbehälter verwendet, der eine Außenoberfläche mit einer profilographisch nach DIN 4768 Teil 1 gemessenen Rauhigkeit von Rz = 2 bis 150 um und R max = 5 bis 250 \im aufweist, auf der eine damit formschlüssig verbundene, gegen Diffusion von im Behälter befindlichen Flüssigkeiten und Gasen abdichtende Beschichtung aus einem chemisch vernetzten Polyurethanharz in einer Schicht-
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— Αί —
• 9-
dicke von 10 bis 200 um angeordnet ist.
Bei der Methode zur Messung der Rauhigkeit einer Oberfläche nach DIN 4768 Teil 1 wird die zu vermessende Oberfläche mechanisch abgetastet und als Ergebnis u.a. mitgeteilt:
die gemittelte Rauhtiefe Rz (Mittelwert aus den Einzelrauhtiefen fünf aufeinanderfolgender Einzelmeßstrecken, wobei die Einzelrauhtiefe der senkrechte Abstand zwischen höchstem und tiefstem Punkt des Rauheitsprofils einnerhalb einer Einzelmeßstrecke ist)
die maximale Rauhtiefe R max (die größte auf der Gesamtmeßstrecke vorkommende Einzelrauhtiefe). 15
Die Außenoberfläche des Behälters kann auf chemische und auf mechanische Weise aufgerauht werden. Bei chemischer Aufrauhung wird eine geringere Rauhigkeit erzielt, allerdings braucht die darauf aufgebrachte Lackharzschicht auch nur eine geringe Schichtdicke aufzuweisen.
Erfindungsgemäß weist der Kunststoffhohlkörper in einer Ausführungsform eine chemisch aufgerauhte Außenoberfläche mit einer Rauhigkeit von Rz = 2 bis 50 um und R max = 5 bis 100 μπι, vorzugsweise von Rz = 5 bis 10 um und R max =10 bis 50 um auf, worauf eine damit formschlüssig verbundene Beschichtung einer Schichtdicke von 10 bis 800 pm vorzugsweise 40 bis 80 um angeordnet ist.
Bei mechanischer Aufrauhung der Behälteraußenoberfläche kommt es nicht zu einer Abtragung,sondern infolge der Schlagzähigkeit des Materials nur zu einer Aufkraterung. Der Rauhigkeitsgrad hängt von dem für die Aufrauhung eingesetzten Strahlmittel und dem verwendeten Strahldruck ab.
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ORIGINAL
Die größere Rauhigkeit hat eine bessere Haftung der Lackharzbeschichtung auf der Oberfläche zur Folge, erfordert aber zu ihrer Abdeckung eine größere Schichtdicke des Lackharzes.
5
In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform weist daher der erfindungsgemäße Hohlkörper eine mechanisch aufgerauhte Außenoberfläche mit einer Rauhigkeit von Rz = 10 bis 150 μιΐι und R max =100 bis 250μΐη, vorzugsweise von Rz = 40 bis 100 um und R max = 100 bis 150 μΐη auf, worauf eine damit formschlüssig verbundene Beschichtung einer Schichtdicke von 60 bis 800 μπι, vorzugsweise von 80 bis 100 \im angeordnet ist.
Die Beschichtung derartig aufgerauhter Oberflächen besteht erfindungsgemäß aus einem chemisch vernetzten Polyurethanharz, das erhalten ist aus der Umsetzung von
a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten Polyol mit einem durchschnittlichen Molekular-Gewicht von 40° bis 4000, vorzugsweise 500 bis 2500, und einem Hydroxylgruppengehalt im Molekül von 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 9 Gew.-%, und
b) einem mindestens difunktionellen Polyisocyanat mit
einem NCO-Gehalt, bezogen auf den nichtflüchtigen Anteil,
von 3. bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 25 Gew.-%, in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis.
Vorzugsweise besteht die Komponente a) aus einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten aromatischen und/ oder aliphatischen Polyester-Polyol, Polyäther, Polyester-Polyäther oder Polyester-Polyurethan-Polyol und die Komponende b) aus einem mindestens difunktionellen aliphatischen und/oder aromatischen, cycloaliphatischen Polyisocyanats
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oder NCO-funktioneilen Polyurethanpräaddukt.
Für die Verarbeitung des Gemisches aus den Komponenten a) und b) kann es zweckmäßig sein, nicht reaktive Lösungsmittel zu verwenden.
Das der örethanbildung entsprechende stöchiometrische Verhältnis der Komponenten liegt üblicherweise bei 70 bis 30 Gew.-% Komponente a) und 30 bis 70 Gew.-% Komponente b). Bei der Verwendung von NCO-funktionellen PoIyurethanpräaddukten ist jedoch nur eine geringere Menge Polyol einzusetzen, etwa entsprechend dem Gewichtsverhältnis 99 bis 70 % Präaddukt und 1 bis 30 % Polyol. Ein geringer Überschuß der Komponente a) bzw. b) gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis bringt keine nachteiligen Ergebnisse.
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen, zur Aufnahme diffusionsfähiger Stoffe geeigneten Hohlkörper, insbesondere Behälter aus mit Lackharzen beschichtetem, schwierig zu beschichtendem Kunststoff, insbesondere Polyolefin-Kunststoff, lassen sich nach folgendem Verfahren herstellen:
Die Außenoberfläche des Kunststoff-Höhlkörpers wird durch chemische oder mechanische Behandlung bis zu einer profilographisch gemessenen Rauhigkeit von Rz = 2 bis 150 μπι und R max = 5 bis 250 μΐη aufgerauht und im Anschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 10 bis 800 um beschichtet und bei Temperaturen zwischen 20 und 800C getrocknet.
Zur chemischen Aufrauhung wird die Außenoberfläche des Kunststoffhohlkörpers durch Behandeln mit einer 5 Gew.-%
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ORIGINAL INSPECTED
-J-•/12-
Alkalidichromat gelöst enthaltenden konzentrierten Schwefelsäure bei einer Temperatur von 40 bis 700C bis zu einer Rauhigkeit von Rz = 2 bis 250 μΐη und R max = 5 bis 100 μπι, vorzugsweise von Rz = 5 bis 10 ρ und R max = 10 bis 50 μΐη aufgerauht und im Anschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 10 bis 80 μπι, vorzugsweise von 40 bis 80 μπι beschichtet.
Bei der mechanischen Aufrauhung wird die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel bis zu einer Rauhigkeit von Rz =10 bis 150 μκι und R max = 100 bis 250 μΐη, vorzugsweise von Rz =40 bis 100 μια und R max = 100 bis 150 μπι aufgerauht und im An-Schluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 60 bis 800 μπι, vorzugsweise von 80 bis 100 μπι beschichtet.
Zur Beschichtung wird ein Lack verwendet, der
a) ein mindestens difunktionelles lineares oder verzweigtes Polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 bis 4000, vorzugsweise 500 bis 2500, und einem Hydroxylgruppengchalt im Molekül von 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 9 Gew.-%,
b) ein mindestens difunktionelles Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt, bezogen auf den nicht flüchtigen Anteil, von 3 bis 30 Gew-%, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-%, und
c) gegebenenfalls nichtreaktiven Lösungsmitteln
besteht, wobei die Komponenten a) und b) in etwa einem der Urethanbildung entsprechendem stochiometrischen Verhaltnis eingesetzt werden.
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Als Komponente a) kommen mindestens difunktionelle lineare oder verzweigte aromatische und/oder aliphatische PoIyester-Polyole, Polyäther, Pplyester-Polyäther oder PoIyester-Polyurethan-Polyole in Betracht.
Das 'der Urethanbildung entsprechende stöchiometrische Verhältnis liegt üblicherweise bei einem Gewichtsverhältnis von 70 bis 30 Gew.-% Komponente a) und 30 bis 70 Gew.-% Komponente b). Bei der Verwendung von NCO-funktionellen Polyurethanpräaddukten ist jedoch der Anteil an zuzusetzendem Polyol geringer, so daß überlicherweise mit einem Gewichtsverhältnis von 99 bis 70 Gew.-% Präaddukt und 1 bis 30 Gew.-% Polyol gearbeitet wird.
Zur Applikation kann es zweckmäßig sein, den Komponenten a) und b) nichtreaktive Lösungsmittel zuzusetzen, wobei deren Anteil bis zu 50 Gew.-% der verarbeitungsfähigen Mischung betragen kann.
Die Beschichtung kann mit üblichen Methoden vorgenommen werden, vorzugsweise durch Sprühen.
Die Beschichtung kann aus einer Lackschicht oder, insbesondere wenn größere Schichtdicken erwünscht sind, aus
25mehreren Lackschichten bestehen. Dabei kann die nächste Lackschicht erst nach vollständiger Trocknung der vorhergehenden Schicht aufgebracht werden, mitunter ist es aber auch günstig, die nächste Lackschit aufzubringen, bevor die vorhergehende Lackschicht völlig ausreagiert hat. Es
30kann ferner auch von Vorteil sein, als erste Schicht eine Schicht aus besonders gut auf dem Behältermaterial haftendem Lack aufzubringen und anschließend noch mindestens eine auf der ersten Lackschicht gut haftende, "besonders diffusionsdichte weitere Lackschicht aufzubringen.
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ORIGINAL !NSPECTEP
■j Die Trocknung des fertig beschichteten Behälters kann bei Temperaturen zwischen 20 und 800C vorgenommen werden, d.h. sowohl bei Normalklima als auch bei erhöhten Temperaturen in einer Trockeneinrichtung.
Der Vorgang der Trocknung umfaßt einerseits die Abdunstung gegebenenfalls zugesetzten nicht reaktiven Lösungsmittels, als auch die chemische Vernetzung der Polyol- und der Polyisocyanatkomponente.
Die erfindungsgemäßen Hohlkörper, insbesondere Behälter, eignen sich zur Aufnahme diffusionsfähiger Stoffe zum Zwecke der Lagerung bzw. des Transportes in Form von
Behältern und Rohrleitungen. Insbesondere sind sie als Behälter und Rohrleitungen für die Lagerung und den Transport von Verbrennungsmotoren-Kraftstoff geeignet.
Bei der Verwendung als Behälter für Verbrennungsmotoren-Kraftstoff zeigen die erfindungsgemäßen Hohlkörper folgende Vorteile: während sich bei Behältern, deren Außenoberfläche vor Beschichtung mit einer Lackharzschicht nicht aufgerauht wurden, unter dem Einfluß von herausdiffundierendem Kraftstoff die Lackharzschicht von der Kunststoffoberfläche löst, bleibt die Kunstharzschicht bei den erfindungsgemäßen Behältern auch bei Langzeitlagerung bei 400C festhaftend.
Während bei ohne Vorbehandlung beschichteten Behältern selbst bei Lagerung bei Normaltemperatur ein deutlicher Kraftstoffgeruch an der Außenoberfläche bemerkbar ist, zeigen die erfindungsgemäßen Behälter selbst nach Langzeitlagerung bei einer Temperatur von 400C keinen wahrnehmbaren Kraftstoffgeruch.
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Ein unvorbehändeIt lackierter Behälter zeigt nach dreimonatiger Temperaturbehandlung von 400C einen Gewichtsverlust von 50 Gew.-%. Demgegenüber zeigt ein erfindungs gemäßer Behälter mit einer mechanisch aufgerauhten Außen
5 Oberfläche bei gleicher Behandlung einen Gewichtsverlust von 3 Gew.-% und ein erfindungsgemäßer Behälter mit chemisch aufgerauhter Außenoberfläche sogar nur einen Gewichtsverlust von 1.5 Gew.-%.
Aus den Beispielangaben des zitierten Stands der Technik lassen sich folgende Angaben ermitteln,die aber wegen der unterschiedlichen Behandlungstemperaturen nicht voll vergleichbar sind:
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DE-AS 24 01 948 (38°C) 7 Gew.-% US-PS 3.613.957 (23°C) - 1 Gew.-I US-PS 3.740.258 (Normaltemperatur) 0.3 Gew.-%
Der Vergleich bei Berücksichtigung der unterschiedlichen Behandlung zeigt, daß die erfindungsgemäßen Hohlkörper mindestens dem Stand der Technik gleichwertig sind, wenn nicht sogar überlegene Diffusionsdichtigkeit aufweisen.
Dif f usionsme.ssungen nach der Vorschrift "Verdampfungseniissionsprüfung" § 86.107-78, USA Federal Register B zeigen, daß die Kraftstoffdiffusion bei erfindungsgemäßen Behältern nur halb so groß ist wie bei unbehandelten Kunststoffbehältern und etwa die gleiche ist wie bei Polyäthylenbehältern, die einer Innenbehandlung durch Sulfonieren oder Fluorinieren nach dem Stand der Technik unterzogen wurden.
Aufgrund der Eigenschaften der erfindungsgemäß einzusetzenden Polyurethan-Harze bleibt die Diffusionsdichtigkeit der erfindungsgemäßen Behälter auch unter praxisüblichen thermischen und mechanischen Beanspruchungen, insbesondere auch nach Schlageinwirkungen, erhalten.
Es ist überraschend, daß eine derartige Beständigkeit der Dichtigkeit mit den beschriebenen erfinduncrsgemäßen Beschichtungsstoffen erreicht wird. Beschichten mit Zweikomponenten-Epoxidharzen, die an sich auch treibstoffest sind, erwiesen sich nämlich als unbrauchbar, v/eil insbesondere nach Temperaturbehandlungen bei 4 00C Versprödungen, Risse und Blasen auftraten, die zu Ablösungen der Beschichtung vom Kunststoffbehälter und zum Verlust der Dichtigkeit führten.
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. ,GOPY
BAD ORIGfNAL
■■■ · · 300941
- h·
Das Wesen der Erfindung soll an den folgenden Beispieler. weiter erläutert werden, ohne sie im einzelnen darauf
zu beschränken.
Beispiel 1
Eine Rohrleitung aus Polyäthylen-Kunststoff von 4 m Läna 40 mm lichter Weise und 4 mm Wandstärke wurde durch
Strahlen mit körnigem Strahlmittel (Korund,0,2-2 mm) bi. einer profilographisch gemessenen Rauhigkeit von Rz =
80 μΐη und R max = 100 μΐη aufgerauht.
Anschließend wurde durch Sprühen eine Beschichtung von
100 um Dicke eines Lackes aus folgenden Komponenten aufgetragen:
33,3 Teile aromatisches Polyätherpolyol mit
einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
3750 und
einem OH-Gehalt von 6,8 Gew.-%
(Handelsprodukte ® Epikote 1009 der Shell AG) 25,0 Teile aliphatisches Polyisocyanat mit
einem NCO-Gehalt von 22.Gew.-%
(Handelsprodukt Desmodur N der Bayer AG)
33,3 Teile Methylglykolacetat
4,2 Teile Äthylglykolacetat
4,2 Teile Xylol
30
Die Beschichtung wurde bei Umgebungstemperatur 24
Stunden lanq' trocknen gelassen.
1 3 OO 3 0 / 0 A 7 6
COPY
BAD ORIGINAL
Beispiel 2
Eine mehrfach gekrümmte Rohrleitung aus Polypropylen-Kunststoff von ca. 1 m Länge, 8 mm lichte Weite und 1 mm Wandstärke wurde 5 min. lang in einem Bad von konzentrierter Schwefelsäure, die 5 Gew.-% Alkalidichromat gelöst enthielt, bei einer Temperatur von 600C behandelt, anschließend mit Wasser abgespült und an der Luft trocknen gelassen. Die Rauhigkeit betrugt Rz = 8 μπι und R max = 12 um.
Danach wurde durch Sprühen eine Beschichtung von 4 0 μΐη Dicke eines Lackes aus nachfolgenden Komponenten aufgetragen :
15
21,1 Teile araliphatisches Polyesterpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von ca. 800 und einem OH-Gehalt von 8.8 Gew.-% (Handelsprodukt Desmophen 800 der Bayer AG) 14,1 Teile araliphatisches Polyesterpolyol mit
einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
ca. 400 und einem OH-Gehalt vonö.5 Gew.-%
(S)
(Handelsprodukt Desmophen 1100 der Bayer AG) 39,1 Teile aromatisches Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 17.3 Gew.-%
(S)
(Handelsprodukt Desmodur L der Bayer AG)
12,6 Teile Äthylglykolacetat
13,1 Teile Äthylacetat
Die Beschichtung wurde 45 min bei 8O0C getrocknet.
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Beispiel 3
Ein Behälter von 5 1 Fassungsvermögen aus Polyäthylen-Polypropylen mit einer Wandstärke von 2 mm wurde durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel (0,2-2 mm)bis zu einer Oberflächenrauhigkeit von Rz = 40 - 100 pm und R max ~ 150 pm aufgerauht.
Anschließend wurde durch Besprühen eine Beschichtung von 100 μΐη Dicke eines Lackes aus folgenden Komponenten aufgetragen:
31,3 Teile araliphatisches Polyesterpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von ca. 700 und einem OH-Gehalt von 8 Gew.-%
(Handelsprodukt Desmophen 650 der Bayer AG) 28.0 Teile aliphatisches Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 22 Gew.-% (Handelsprodukt Desmodur N der Bayer AG) 36,0 Teile Äthylglykolacetat
4,7 Teile Xylol
Die Beschichtung wurde 45 min. bei 80 0C getrocknet. 25
Beispiel 4
Ein Behälter von 60 1 Fassungsvermögen aus Polyäthylen-Kunststoff mit einer Wandstärke von 3mm wurde durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel (0,2-2 mm) bis zu einer Oberflächenrauhigkeit von Rz = 40-100 um und R max « 250 um aufgerauht.
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ORIGINAL INSPECTED
-.20-
Anschließend wurde durch Besprühen eine Beschichtung von 200 μπι eines Lackes folgender Zusammensetzung aufgetragen:
48,8 Gew.-Teile aliphatisches Polyätherpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
ca. 500 und einem OH-Gehalt von 11,5 Gew.-%
(R)
(Handelsprodukt Desmophen 550 U) 46,3 Gew.-Teile aromatisches Diisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 30 Gew.-% (Handelsprodukt Desmodur VL) 4,9 Gew.-Teile Äthylglykolacetat
Die Beschichtung wurde 60 min bei 75°C getrocknet. 15
Beispiel 5
Ein Behälter von 500 ml Fassungsvermögen und einer Wandstärke von 1mm aus Polyäthylen-Kunststoff wurde durch Strahlen mit körnigem Material bis zu einer Oberflächenrauhigkeit von Rz = 50 um und R max = 100 um aufgerauht.
Anschließend w urde durch Pinselauftrag eine Beschichtung von ca. 60 um Dicke eines Lackes aus folgenden Komponenten aufgetragen:
80,2 Gew.-Teile NCO-funktionelles Polyurethan-Präaddukt mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von ca. 2000
und einem NCO-Gehalt von 3,5 Gew.-%
®
(Handelsprodukt Desmodur E 14 der Bayer AG)
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ORIGINAL INSPECTED
9,9 Gew.-Teile aliphatisches Polyätherpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von ca. 500 und einem OH-Gehalt von 11,5 Gew.-% (Handelsprodukt Desmophen 550 U der Bayer AG) 9,9 Gew.-Teile Äthylglykolacetat
Die Beschichtung wurde 1 Std. bei 70 0G getrocknet.
Beispiel 6
10
Wie in Beispiel 4 wurde ein Behälter von 60 1 Fassungsvermögen vorbehandelt und mit einem Lack der dort angegebenen Zusammensetzung durch dreimaliges Besprühen beschichtet. Dabei wurde jeweils eine Beschichtung von 200 ,um aufgetragen und anschließend 60 min. bei 750C getrocknet. Die Gesamtschichtdicke des Lackauftrages betrug ca. 600 /im. Auch ein derartiger dicker Lackfilm hielt einer Langzeittemperaturbehandlung bei 450C und praxisüblichen thermisch und mechanischen Einwirkungen ohne Verlust der Diffusionsdichtigkeit stand.
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ORlGiNAL INSPECTED

Claims (11)

  1. Patentansprücho:
    , 1. Zur Aufnahme diffusionsfähiger Stoffe geeigneter Hohlkörper, insbesondere Behälter, aus mit Lackharzen beschichtetem, schwierig zu beschichtendem Kunststoff, insbesondere Polyolefin-Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Hohlkörper eine Außenoberfläche mit einer profilographisch nach DIN 4768 Teil 1 gemessenen Rauhigkeit von Rz =2 bis 150 μπι
    und R max = 5 bis 250 μΐη
    aufweist, auf der eine damit formschlüssig verbundene, gegen Diffusion von im Behälter befindlichen Flüssigkeiten und Gasen abdichtende Beschichtung aus einem chemisch vernetzten Polyurethan-Harz in einer Schichtdicke von 10 bis 800 um angeordnet ist.
  2. 2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffhohlkörper eine chemisch aufgerauhte Außenoberfläche mit einer Rauhigkeit von Rz =2 bis 50 μΐη
    und R max = 5 bis 100 μπι
    vorzugsweise
    von Rz =5 bis 10 μια
    und R max =10 bis 50 μπι
    aufweist, auf der eine damit formschlüssig verbundene Beschichtung einer Schichtdicke von 10 bis 800 um, vorzugsweise 40 bis 80 μπι angeordnet ist.
  3. 3. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffhohlkörper eine mechanisch aufgerauhte Außenoberfläche mit einer Rauhigkeit von Rz = 10 bis 150 μπι
    und R max = 100 bis 250 μπι
    35
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    ORIGINAL INSPECTED
    vorzugsweise
    von Rz =40 bis 100 μπι
    und R max = 100 bis 150 μΐη
    aufweist, auf der eine damit formschlüssig verbundene Beschichtung mit einer Schichtdicke von 60 bis 800 \im vorzugsweise von 80 bis 100 μπι angeordnet ist.
  4. 4. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Beschichtung aus einem chemisch vernetzten Polyurethan-Harz besteht, das erhalten ist aus der Umsetzung von
    a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten Polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 bis 4000, vorzugsweise von 500/ bis 2500, einem Hydroxylgruppengehalt im Molekül von 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 9 Gew.-%, und
    b) einem mindestens difunktionellen Polyisocyanat
    mit einem NCO-Gehalt, bezogen auf den nichtflüchtigen Anteil, von 3 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 25 Gew.-%
    in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden stochiometrischem Verhältnis.
  5. 5. Hohlkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dessen chemisch vernetztes Polyurethan-Harz erhalten ist aus der Umsetzung von
    a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten aromatischen und/oder aliphatischen PoIyester-Polyol, Polyäther, Polyester-Polyäther oder Polyester-Polyurethan-Polyol oder
    b) einem mindestens difunktionellen aliphatischen
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    und/oder aromatischen cycloaliphatischen Polyisocyanat oder NCO-funktionellen Polyurethanpräaddukts,
    gegebenenfalls unter Zusatz von nichtreaktiven Lösungsmitteln.
  6. 6. Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch chemische oder mechanische Behandlung bis zu einer profilographisch gemessenen Rauhigkeit von Rz 2 bis 150 μπι und R max 5 bis 250 μπι aufgerauht und im Anschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 10 bis 100 μΐη beschichtet und bei Temperaturen zwischen 20 und 8O0C getrocknet wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch Behandeln mit einer 5 Gew.-% Alkalidichromat gelöst enthaltenen konzentrierten Schwefelsäure bei einer Temperatur von 40 bis 700C zu einer Rauhigkeit von Rz =2 bis 250 μπι und R max = 5 bis 100 μπι vorzugsweise
    von Rz =5 bis 10 μπι und R max =10 bis 50 μπι aufgerauht und im Anschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethan-Harzes in einer Schichtdicke von 10 bis 80 μπι, vorzugsweise von 40 bis 80 μπι beschichtet wird.
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    -A-
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel bis zu einer Rauhigkeit von Rz = 10 bis 150 μΐη
    und R max = 100 bis 250 μΐη
    vorzugsweise
    von Rz = 40 bis 100 μπι
    und R max = 100 bis 150 μΐη
    . aufgerauht und im Anschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 60 bis 800 μΐη, vorzugsweise von 80 bis 100 μπι beschichtet wird.
  9. 9. Verfahren nach Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschichtung ein aus den nachfolgend angegebenen Komponenten bestehender Lack verwendet wird:
    a) einem mindestens difunktioneilen linearen oder verzweigten Polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 bis 4000, vorzugsweise 500 bis 2500 und einem Hydroxylgruppengehalt im Molekül von 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 9 Gew.-%, und
    b) einem mindestens difunktionellen Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt bezogen auf den nichtflüchtigen Anteil von 3 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 25 Gew.-%, und
    c) gegebenenfalls nichtreaktiven Lösungsmitteln wobei die Komponenten a) und b) in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt werden.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a) ein mindestens difunktioneller linearer oder verzweigter aromatischer und/oder aliphatischer Polyester-Polyol, Polyäther, Polyester-
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    Polyäther oder Polyester-Polyurethan-Polyol und als Komponente b) ein mindestens difunktionelles aliphatisches und/oder aromatisches cycloaliphatisches Polyisocyanat oder NCO-funktionelles Polyurethanpräaddukt verwendet wird.
  11. 11.Verwendung von Hohlkörpern nach Anspruch 1 bis 4, als Behälter und Rohrleitungen für Verbrennungsmotoren-Kraftstoff.
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