DE3009412C2 - Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE3009412C2
DE3009412C2 DE3009412A DE3009412A DE3009412C2 DE 3009412 C2 DE3009412 C2 DE 3009412C2 DE 3009412 A DE3009412 A DE 3009412A DE 3009412 A DE3009412 A DE 3009412A DE 3009412 C2 DE3009412 C2 DE 3009412C2
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Günter 7430 Metzingen Walter
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Herberts GmbH
Daimler Benz AG
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Description

Rz
R max
10 bis 150 μΐη
100 bis 250 .um
10
aufgerauht ist und 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 μπι angeordnet ist
2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit der Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers
Rz
25
Ämax
100 bis 150 μπι
beträgt und daß die Polyurethan-Harzschicht eine Schichtdicke von 60 bis 800 μπι hat
3. Kraftstofftank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyurethan-Harz hergestellt wurde durch Umsetzung von
a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten Polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 bis 4000, einem Hydroxylgruppengehalt im Molekül von 3 bis 12Gew.-°/ound
b) einem mindestens difunktionellen Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt, bezogen auf den nichtflüchtigen Anteil, von 3 bis 30 Gew.-%,
in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis.
4. Kraftstofftank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyurethan-Harz wurde durch Umsetzung von
a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten aromatischen und/oder aliphatischen Polyesterpolyol, Polyäther, Polyesterpolyäther oder Polyesterpolyurethanpolyol und
b) einem mindestens difunktionellen aliphatischen und/oder aromatischen cycloaliphatischen Polyisocyanat oder NCO-funktionellen Polyurethanpräaddukt,
gegebenenfalls unter Zusatz von nichtreaktiven Lösungsmitteln.
5. Verfahren zur Herstellung des Kraftstofftanks nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel bis zu einer Rauhigkeit von
R7.
= !Obis 150 μπι
Ämax = 100 bis 250 μπ>.
aufgerauht wird und im Anschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikompcnenten-Polyurethan-Harzes in einer Schichtdicke von 10 bis 800 μπι beschichtet und bei Temperaturen zwischen 20 und 8O0C getrocknet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrauhung bis zu einer Rauhigkeit
Rz
und
= 40 bis 100 μπι
Ämax = 100 bis 150 μπι
durchgeführt wird und daß anschließend der Lack auf Basis eines chemisch vernetzbarc 1 Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 60 bis 800 μπι aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschichtung ein aus den folgenden Komponenten bestehender Lack verwendet wird:
a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten Polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 bis 4000, einem Hydroxylgruppengehalt im Molekül von 3 bis 12Gew.-%und
b) einem mindestens difunktionellen Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt, bezogen auf den nichtflüchtigen Anteil, von 3 bis 30 Gew.-%,
c) gegebenenfalls nichtreaktiven Lösungsmitteln, wobei die Komponenten (a) und (b) in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden slöchiometrischen Verhältnis eingesetzt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente (a) ein mindestens difunktionelles lineares oder verzweigtes aromatisches und/oder aliphatisches Polyesterpolyol, Polyäther, Polyesterpolyäther oder Polyesterpolyurethanpolyol und als Komponente (b) ein mindestens difunktionelles aliphatisches und/oder aromatisches, cycloaliphatisches Polyisocyanat oder NCO-funktionelles Polyurethanpräaddukt verwendet wird.
50 Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge aus mit Lackharzen beschichtetem Polyolefin-Kunststoff sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Der erfindungsgemäße Kraftstofftank eignet sich zur Aufnahme, zum Transport und zur Lagerung diffusionsfähiger Stoffe, insbesondere von flüssigen und gasförmigen Stoffen.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck »diffusionsfähige Stoffe« sind sowohl Flüssigkeiten als auch Gase zu verstehen. Auch Feststoffe mit Komponenten, die einen hohen Dampfdruck haben, gehören dazu. Dabei ist unter der Diffusionsfähigkeit das Vermögen der Stoffe zu verstehen, aufgrund ihres Dampfdrucks und ihrer MoIe-
b? kiilgrößc die Wandungen des Kraftstofftanks zu durchdringen. Das Ausmaß der Diffusion hängt von den Iugenschaften des diffudierenden Stoffes und auch von der Beschaffenheit des Wandungsmaterials, das heißt.
von der chemischen Wechselwirkung zwischen Wandungsmaterial und diffudierendem Stoff ab.
Ein für die Aufnahme und den Transport insbesondere flüssiger Stoffe häufig verwendetes Material sind Polyolefin-Kunststoffe. Insbesondere Polyethylen wird wegen seines günstigen Preises und seines geringen Gewichtes vielfach eingesetzt. Polyethylen erweist sich jedoch als ungeeignet zur Aufnahme von diffusionsfähigen Stoffen, wie z. B. Verbrennungsmotor-Kraftstoff. Insbesondere bei höheren Umgebungstemperaturen kommt es zu erheblichen Diffusionsverlusten, die sich nicht nur durch einen unangenehmen Geruch bemerkbar machen, sondern auch sicherheitstechnisch bedenklich sind.
In dem Bestreben, diese Mängel zu beseitigen, wurden in der US-PS 36 13 957 Kunststoffbehälter vorgeschlagen, bei denen zumindest die Innenoberfläche sulfoniert und neutralisiert wird. Dadurch werden in der Oberfläche Wasserstoffatome des Kunststoffgerüsts gegen Sulfonsäure- bzw. Sulfonsäuresalzgruppen ausgetauscht, so daß sie etwa 0,001 bis etwa 5,0 mg Sulfonsäurcgruppen pro cm2 enthält Aus der DE-AS 24 01 948 sind Behälter aus thermoplastischen Kunststoffen bekannt, die durch Blasformen hergestellt werden, wobei ein 0,1 bis 1,0 Mol-% Fluor enthaltendes Blasgas verwendet wird, aus der DE-OS 17 79 836 sind Flüssigkeitsbehälter aus einem mit einem Elastomeren beschichtetem Gewebe bekannt, die auf jeder Oberfläche des Behälters mindestens einen Überzug aus einem flüssigen benetzbaren Polyurethangemisch sowie zusätzlich auf mindestens einer Oberfläche mindestens einen weiteren Überzug aus einem dampfundurchlässigen Material aufweisen. Auch aus der DG-OS 22 36 564 sind Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kun-'«stoff bekannt, die mit einer Kunststoffolie kaschiert sind, um sie diffusionsfest zu machen. Darin wird auch darauf hingewiesen, daß die mangelnde Diffusionsfähigkeit auch durch Lackieren nicht beseitigt werden kann.
Durch die vorbeschriebenen Behandlungen wird zwar eine bessere Abdichtung der Behälter gegen Herausdiffundieren von der darin befindlichen flüssigen und gasförmigen Materialien erreicht, die damit erzielbaren Effekte sind jedoch zum einen nicht ausreichend, zum andern erfordern sie technisch und finanziell aufwendige Behandlungsmethoden, die teilweise in gesundheitsschädlicher Umgebung durchgeführt werden, so daß diese Verfahren in der Praxis einen erheblichen sicherheits- und apparatetechnischen Aufwand erfordern.
Deswegen werden derzeit in Kraftfahrzeugen vornehmlich Kraftstoffbehälter aus metallischen Werkstoffen eingesetzt, die diffusionsdicht sind. Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie ein verhältnismäßig hohes Gewicht haben, schwierig herzustellen und korrosionsanfällig sind, während entsprechende Behälter aus Kunststoffen über das Blasverfahren auch zu komplizierten Formen leicht ausgeformt werden können, so daß sich daher nicht ausgenutzte tote Winkel im Kraftfahrzeug ausfüllen und nutzbar machen lassen.
Aufgabe der Erfindung war es daher, einen Kraftstofftank aus einem Polyolefin=Kunststoff zu entwik' kein, der sich nicht nur auf technisch einfache und wirtschaftliche Weise herstellen läßt, sondern auch in bezug auf seine Diffusionsschicht den an ihn gestellten Anforderungen genügt.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Behälter aus mit Lackarten beschichtetem Polyolefin-Kunststoff eingesetzt. Die für derartige Behälter verwendeten Polyolefin-Kunststoffe, wie Polyolefin, insbesondere Polyethylen, lassen sich jedoch nur schwer mit Lackharzen beschichten, da diese an ihrer Oberfläche nicht haften. Aus »Adhäsion«, 1978, Seiten 356 bis 364,»Kunststoif-Handbuch«. Band VlI, Carl Hansa Verlag, München, 1966. Seiten 21 bnis 24. und »Adhäsion«, 1979, Seiten 18 bis 22, war es zwar bekannt, daß die Haftung von Überzügen auf Kunststoff-Oberflächen durch mechanische Aufrauhung verbessert werden kann, die damit erzielbaren Effekte sind jedoch auf ganz
ίο bestimmte Substratmaterialien und Überzugsmaterialien beschränkt, insbesondere lassen sie sich nicht auf Polyolefin-Kunststoffe in Verbindung mit Lackharzen anwenden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftstofltank für Kraftfahrzeuge aus mit Lackharzen beschichtetem Po-Iyolefin-Kunststoff, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel bis zu einer Rauhigkeit von
Rz = 10 bis 150 μπι und
/?max = 100 bis 250 um
aufgerauht ist, wobei die Rauhigkeit der Außenoberfläehe profilographisch nach DIN 4768, Teil 1, gemesen wird, und 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 -390 μπι, vorzugsweise von 60 bis 800 μπι, insbesondere von 80 bis 100 μίτ, angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Rauhigkeit der Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers
Rz = 40 bis 100 μΐη und
/?max = 100 bis 150 μπι
und die Polyurethan-Harzschicht hat eine Schichtdicke von 60 bis 800 μιη, insbesondere von 80 bis 100 μπι.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der erfindungsgemäße Kraftstofftank eine Schicht aus einem Polyurethan-Harz auf, das hergestellt wurde durch Umsetzung von
a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten Polyo! mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 bis 4000, vorzugsweise von 500 bis 2500, mit einem Hydroxylgruppengehalt im Molekül von 3 bis 12 Gew.-°/o. vorzugsweise von 4 bis 9 Gew.-%, und
b) einem mindestens difunktionellen Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt, bezogen auf den nichtflüchtigen Anteil, von 3 bis 30 Gew.-%, vorzugswei- se von 15 bis25Gew.-%,
in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht die Überzugsschieht des Kraftstofftanks aus einem Polyurethan-Harz, das hergestellt wurde durch Umsetzung von
a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten aromatischen und/oder aliphatischen Polyesterpolyol, Polyäther, Polyesterpolyäther oder Polyesterpolyurethanpolyol und
b) einem mindestens difunktionellen aliphatischen und/oder aromatischen cycloaliphatischen Polyisocyanat oder NCO-funktionellen Polyurethanpräaddukt,
gegebenenfalls unter Zusatz von nichtreaktiven Lösungsmitteln.
Der erfindungsgemäße Kraftstofftank läßt sich auf technisch fcinfache und wirtschaftliche WiHse herstellen und ist sowohl für Flüssigkeiten als auch für Gase sowie auch für Feststoffe mit Komponenten, die einen hohen Dampfdruck haben, diffusionsdicht.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Kraftstofftanks, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel bis zu einer Rauhigkeit von
Rz = 10 bis 150 μπι und
Λ max = 100 bis 250 urn
aufgerauht wird und im Anschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethan-Harzes in einer Schichtdicke von 10 bis 800 μπι beschichtet und bei Temperaturen zwischen 20 und 80° C getrocknet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Aufrauhung bis zu einer Rauhigkeit von
Rz = 40 bis 100 μηι und
Ämax = 100 bis 150 μπι
durchgeführt und anschließend wird der Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 60 bis 800 μπι, vorzugsweise von 80 bis 100 μπι, aufgebracht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zur Beschichtung ein aus den folgenden Komponenten bestehender Lack verwendet:
a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten Polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 bis 4000, vorzugsweise von 500 bis 2500. und einem Hydroxylgruppengebalt im Molekül von 3 bis 11 Gew.-%, vorzugsweise von 4 bis 9 Gew.-°/o, und
b) einem mindestens difunktionellen Polyisocyanat mit einem NCÜ-Gehalt, bezogen auf den nichtflüchtigen Anisil, von 3 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 25 Gew.-°/o, und
c) gegebenenfalls nichtreaktive Lösungsmitteln,
wobei die Komponenten (a) und (b) in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Komponente (a) ein mindestens difunktionelles lineares oder verzweigtes aromatisches und/oder aliphatisches Polyesterpoiyol, Polyäther, PoIyesterpolyätheroder Polyesterpolyurethanpolyol und als Komponente (b) ein mindestens difunktionelles aüphatisches und/oder aromatisches, cycloaliphatisches Polyisocyanat oder NCO-funktionelles Polyurethanpräaddukt verwendet.
Bei der Methode zur Messung der Rauhigkeit einer Oberfläche nach D'.N 4768, Teil I, 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 innerhalb einer Einzelmeßstrecke ist);
die maximale Rauhtiefe R max (die größte auf der Gesamtmeßstrecke vorkommende Einzelrauhliefe).
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.
Die größere Rauhigkeit hat eine bessere Haftung der Lackharzbeschichtung auf der Oberfläche zur Folge, erfordert aber zu ihrer Abdeckung eine größere Schichtdicke des Lackharzes.
Bei einer bevorzugten Ausführuigsfcrm weist daher der erfindungsgemäß verwendete Hohlkörper eine mechanisch aufgerauhte Außenoberfläche mit einer Rauhigkeit von Rz = 10 bis 150μπι und Ämax = 100 bis 259 μπι, vorzugsweise von Rz = 40 bis 100 μιη und R max = 100 bis 150 μπι auf, worauf eine damit formschlüssig verbundene Polyurethan-Beschichtung einer Schichtdicke von 60 bis 800 μτη, vorzugsweise von 80 bis 100 μπι, angeordnet ist.
Die Beschichtung derartig aufgerauhter Oberflächen besteht erfindungsgemäß aus einem chemisch vernetzten Polyurethanharz, wie es erhalten wird bei der Umsetzung von
a) einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten 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.-%, 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.-°/o,
in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis.
Vorzugsweise besteht die Komponente a) aus einem mindestens difunktionellen linearen oder verzweigten
so aromatischen und/oder aliphatischen Polyester-Polyol, Polyäther, Polyester-Polyäther oder Polyester-Polyurethan-Polyol und dis Komponente b) aus mindestens diiunktionellen aliphatischen und/oder aromatischen, cycloaliphatischen Polyisocyanats oder NCO-funktionellen Polyurelhanpräaddukt.
Für die Verarbeitung des Gemisches aus den Komponenten a) und b) kann es zweckmäßig sein, nicht reaktive Lösungsmittel zu verwenden.
Das der Urethanbildung entsprechende stöchiometrisehe Verhältnis der Komponenten liegt üblicherweise bei 70 bis 30 Gew.-% Komponente a) und 30 bis 70 Gew.-°/o Komponente b). Bei der Verwendung von NCO-funktionellen Polyurethanpräaddukten ist jedoch nur eine geringere Menge Polyol einzusetzen, etwa cnisprechend dem Gewichtsverhältnis 99 bis 70% Präuddukt und 1 bis 30% Polyol. Ein geringer Überschuß der Komponente a) bzw. b) gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis bringt keine nachteiligen Ergebnisse.
L5io vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen, zur Aufnahme diffusionsfähiger Stoffe geeigneten Kraftstoff-Behälter aus mit Lackharzen beschichtetem, schwierig zu beschichtendem Polyolefin-Kunststoff, lassen sich nach folgendem Verfahren herstellen:
Die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers wird durch mechanische Behandlung bis zu einer profilographisch gemessenen Rauhigkeit von Rz = 2 bis 150 μιη und R max = 100 bis 250 μπι aufgerauht und im Abschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 10 bis 800 μίτι beschichtet und bei Temperaturen zwischen 20 und 800C getrocknet.
Bei der mechanischen Aufrauhung wird die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel bis zu einer Rauhigkeit von R/. = 10 bis 150 μπι und R max = 100 bis 250 μιη, vorzugsweise von Rz = 40 bis 100 μπι und R max = 100 bis 150 μιη, aufgerauht und im Anschluß daran mit einem Lack auf Basis eines chemisch vernetzbaren Zweikomponenten-Polyurethanharzes in einer Schichtdicke von 60 bis 800 μιη, vorzugsweise von 80 bis 100 μιηηι beschichtet.
Zur Beschichtung wird ein Lack verwendet, der hergestellt wird aus
a) einem mindestens difunktionellen 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 von 4 bis 9 Gew.-%,
b) einem mindestens difunktionellen Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt, bezogen auf den nichtflüchtigen Anteil, von 3 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-°/b, und
c) gegebenenfalls nichtre3ktiven Lösungsmitteln,
wobei die Komponenten (a) und (b) in etwa einem der Urethanbildung entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt werden.
Als Komponente a) kommen mindestens difunktionelle lineare oder verzweigte aromatische und/oder aliphatische Polyester-Polyole, Polyäther, Polyester-PoIyätheroder Polyester-Polyurethan-Poiyole in Betracht.
Das der Urethanbildung entsprechende stöchiometrischc 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 üblicherweise mit einem Gewichtsverhältnis von 99 bis 70 Gew.-°/o 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 mehreren Lackschichten bestehen. Dabei kann die nächste Lackschicht erst nach vollständiger Trocknung der vorhergehenden Schicht aufgebracht werden, mitunter ist es aber auch günstig, die nächste Lackschicht aufzubringen, bevor die vorhergehende Lackschicht völlig ausreagieri hut. Es kann ferner auch von Vorteil sein, als erste Schicht eine Schicht aus besonders gut auf dem Behaltermaterial haftendem Lack aufzubringen und anschließend noch mindestens eine auf der ersten Lackschicht gut haftende, besonders diffusionsdichte weitere Lackschicht aufzubringen.
Die Trocknung des fertig beschichteten Behälters kann bei Temperaturen zwischen 20 und 8O0C vorgenommen werden, d. h. sowohl bei Normaltemperatur als ίο auch bei erhöhten Temperaturen in einer Trockeneinrichtung.
Der Vorgang der Trocknung umfaßt sowohl die Verdunstung gegebenenfalls zugesetzten nicht reaktiven Lösungsmittels, als auch die chemische Vernetzung der Polyol- und der Polyisocyanatkomponente.
Die erfindungsgemäßen Behälter eignen sich zur Aufnahme diffusionsfähiger Stoffe zum Zwecke der Lagerung bzw. des Transports.
Insbesondere sind sie als behälter für die Lagerung 2ü und den Transport von Verbrennungsmotor-Kraftstoff geeignet.
Bei der Verwendung als Tank für Verbrennungsmotor-Kraftstoff zeigen die erfindungsgemäßen Behälter folgende Vorteile:
während sich bei Behältern, deren Außenoberfläche vor Beschichtung mit einer Lackharzschicht nicht aufgerauht wurden, unter dem Einfluß von herausdiffundierendem Kraftstoff die Lackharz-
jo schicht von der Kunststoffoberfläche löst, bleibt die Kunstharzschicht bei den erfindungsgemäßen Behältern auch bei Langzeitlagerung bei 4O0C festhaftend;
während bei ohne Vorbehandlung beschichteten Behältern selbst bei Lagerung bei Normaltemperatur ein deutlicher Kraftstoffgeruch an der Außenoberfiäche bemerkbar isi, 2cigen die erfindungsgemäßen Behälter selbst nach Langzeitlagerung bei einer Temperatur von 40°C keinen wahrnehmbaren Kraftstoffgeruch:
ein unvorbehandelter lackierter Behälter zeigt nach dreimonatiger Temperaturbehandlung von 400C einen Gewichtsverlust von 50 Gew.-%; demgegenüber zeigt ein erfindungsgemäßer Behälter mit einer mechanisch aufgerauhten Außenoberfläche bei gleicher Behandlung einen Gewichtsverlust von 3 Gew.-%.
Aus den Beispielangaben des zitierten Stand der Technik lassen sich folgende Angaben ermitteln die aber wegen der unterschiedlichen Behandlungstemperaturen nicht voll vergleichbar sind:
DE-AS 24 01 948
US-PS 36 13 957
US-PS 37 40 258
(38= C)
(23° C)
(Normaltemperatur)
7 Gew.-o/o
1 Gew.-%
0.3 Gew.-%
Der Vergleich bei Berücksichtigung der unterschiedliehen Behandlung zeigt, daß die erfindungsgemäßen Behälter dem Stand der Technik mindestens gleichwertig sind, wenn nicht sogar überlegene Diffusionsdichtigkeit aufweisen.
Diffusionsmengen nach der Vorschrift »Verdampfungsemissionsprijfung«. §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 glei-
ehe ist wie bei Polyäihylenbehältern, 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 i'iter praxisüblichen thermischen und mechanischen Beanspruchungen, insbesondere auch nach Schlageinwirkungen, erhalten.
Es ist überraschend, daß eine derartige Beständigkeit der Dichtigkeit mit den beschriebenen erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffen erreicht wird. Beschichten mit Zweikomponenten-Epoxidharzen, die an sich auch treibstoffest sind, erwiesen sich nämlich als unbrauchbar, weil insbesondere nach Temperaturbehandlungen bei 40°C Versprödungen, Risse und Blasen auftraten, die zu Ablösungen der Beschichtung vom Kunststoffbehälter und zum Verlust der Dichtigkeit führten.
Das Wesen der Erfindung soll an den folgenden Beispielen weiter erläutert werden.
Beispiel I
Ein rohrförmiger Behälter aus Polyäthylen-Kunststoff von 4 m Länge. 40 mm lichter Weite und 4 mm Wandstärke wurde durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel (Korund, 0,2—2 mm) bis zu einer profilographisch gemessenen Rauhigkeit von Rz = 80 μπι und R max = 100 μπι aufgerauht.
Anschließend wurde durch Sprühen eine Beschichtung von 100 μΐη 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.-%
25,0Teiie aiiphatisches Poiyisocyanat mit einem NCO-
Gehaltvon22Gew.-%
33,3 Teile Methylglykolacetat
4,2 Teile Äthylenglykolacetat
4,2Teile Xylol.
Die Beschichtung wurde bei Umgebungstemperatur 24 Stunden lang trocknen gelassen.
Beispiel 2 Beispiel 3
Ein Behälter von 60 I Fassungsvermögen aus Polyäthylen-Kunststoff mit einer Wandstärke von i mm wurde durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel (0,2—2 mm) bis zu einer Oberflächenrauhigkeit von R/. = 40— 100 μιτι und R max = 150 μπι aufgerauht.
Anschließend wurde durch Besprühen eine Beschichtung von 200 μιη Dicke eines Lackes aus folgender Zusammensetzung aufgetragen:
48,8 Gew.-Teile aiiphatisches Polyälherpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 und einem OH-Gehalt von 1 l,5Gew.-%
46,3 Gew.-Teile aromatisches Diisocyanat mit einem
NCO-Gehalt von 30 Gew.-%
4,9 Gew.-Teile Äthylenglykolacetat
Die Beschichtung wurde 60 min bei 75"C getrocknet. Beispiel 4
Ein Behälter von 500 I Fassungsvermögen und einer Wandstärke von 1 mm aus Polyäthylen-Kunststoff wurde durch Strahlen mit körnigem Material bis zu einer Oberflächenrauhigkeit von Rz — 50 μηι und R max = 100 μπι aufgerauht.
Anschließend wurde durch Pinselauftrag eine Bcschichtung von ca. 60 μιη Dicke eines Lackes aus folgenden Komponenten aufgetragen:
80,2 Gew.-Teile NCO-funktionelles Polyurethan-Prä-
addukt mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000 und einem
NCO-Gehalt von 3,5 Gew.-%
9,9 Gew.-Teiie aiiphatisches Poiyätherpoiyoi mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von ca. 500 und einem OH-Gchalt von 11,5 Gew.-%
g.gOGew.-TeileÄthylenglykalacetat
Die Beschichtung wurde 1 Std. bei 70°C getrocknet.
45
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 μπι und R max = 150 μπι aufgerauht.
Anschließend wurde durch Besprühen eine Beschichtung von 100 μιη Dicke eines Lackes aus folgenden Komponenten aufgetragen:
313 Teile araliphatisches Polyätherpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 700 und einem OH-Gehalt von 8 Gew.-°/o
28,0 Teile aiiphatisches Poiyisocyanat mit einem NCO- &o Gehalt von 22 Gew.-%
36,0 Teile Äthylenglykolacetat
4,7 Teile Xylol
Beispiel 5
Wie in Beispiel 3 wurde ein Behälter von 60 I Fassungsvermögen vorbehandelt und mit einem Lack der dort angegebenen Zusammensetzung durch dreimaliges Besprühen beschichtet. Dabei wurde jeweils eine Beschichtung von 200 μπι aufgetragen und anschließend 60 min bei 750C getrocknet Die Gesamtschichtdieke des Laufauftrages betrug 600 μπι. Auch ein derartiger dicker Lackfilm hielt einer Langzeittemperaturbehandlung bei 45°C und praxisüblichen thermischen und mechanischen Einwirkungen ohne Verlust der Diffusionsdichtigkeit stand.
Die Beschichtung wurde 45 min bei 8O0C getrocknet.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge aus mit Lackharzen beschichtetem Polyolefin-Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche des Kunststoff-Hohlkörpers durch Strahlen mit körnigem Strahlmittel bis zu einer Rauhigkeit von
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