DE3310465A1 - Beschichteter koerper- bzw. behaelter und verfahren zur beschichtung - Google Patents
Beschichteter koerper- bzw. behaelter und verfahren zur beschichtungInfo
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Description
20
Patentanwälte
Wenzel & Kalkoff
Ruhrstr. 26
Postfach 2448
5810 Witten/Ruhr
Wenzel & Kalkoff
Ruhrstr. 26
Postfach 2448
5810 Witten/Ruhr
3414 ΚΑ/Kr
10
Anmelderin:
KO-OPERATIEWE WIJNBOUERS VER-ENIGING VAN ZUIDAFRIKA BEPERKT
Bezeichnung:
Beschichteter Körper bzw. Behälter und Verfahren zur Beschichtung
25 3°
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche, einen Körper mit einer beschichteten
Oberfläche' und Behälter mit beschichteten Oberflächen.
Gemäß der Erfindung umfaßt das Verfahren zur Beschichtung die Aufbringung einer oder mehrerer Schichten auf
ein zu beschichtendes Substrat, in dem eine der Schichten eine Sperrschicht ist, die Blättchen aus korrosionsbeständigem
Stahl enthält. -
Das Verfahren kann auch die Aufbringung von Schichten in
jeder geeigneten Kombination umfassen, wobei die Kombination der Schichten von der Eigenschaft des Substrates abhängt,
auf die die Beschichtung"aufgebracht wird.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen Körper bzw. einen Artikel mit einem Oberflächenüberzug, der eine oder
mehrere Schichten umfaßt, in denen eine der Schichten eine Sperrschicht -ist, die Blättchen aus korrosionsbeständigem
Stahl enthält.
Die Schichten des Überzuges können zusätzlich zu der Sperrschicht eine oder mehrere Imprägnierschichten, eine Unterschicht
und eine .Verstärkungsschicht aufweisen. Auch kann die Beschichtung jede geeignete Kombination dieser Schichten
aufweisen, jedoch werden die "Schichten vorzugsweise in der Reihenfolge der Imprägnierschicht, der Unterschicht, der
Verstärkungsschicht und der Sperrschicht aufgebracht.
Im Falle eines porösen Substrates,ζ.B. eines porösen Zementoder
Betonsubstrats, besteht die erste Schicht des Überzuges, die-auf das Substrat aufgebracht wird, vorzugsweise aus
einem Imprägniermittel. Im einen typischen Anwendungsbeispiel kann das Imprägniermittel angewendet werden, um den
Wassergegendruck zu reduzieren, wenn die Beschichtung auf '
ein Substrat aufgebracht wird wie z.B. auf die Oberfläche eines unterirdischen Tanks.
Das Imprägniermittel kann ein Styrol-Acrylat-Copolymerlatex auf einer Lösungsmittel- oder Wasserbasis sein, z.B. die
Type 4337 W (Wasserbasis) oder 4506 M (Lösungsmittelbasis), die von der Bevaloid SA (Pty) Ltd. im Handel erhältlich
sind.
Die Unterschicht des Überzuges kann über das Imprägniermittel oder direkt auf das Substrat aufgebracht werden. In
Abhängigkeit von den Eigenschaften des Substrates kann die Unterschicht entweder ein niedrig- bis mittelmodularer
Primer, ein zement-metallischer Primer oder ein Kunststoffprimer sein.
Im Falle eines Zement- oder Betonsubstrates, das empfänglich ist für strukturale oder thermische Bewegungen wie z.B.
die Wände eines Zement- oder Betontanks, kann die verwendete Unterschicht ein niedrig- bis mittelmodularer Primer sein.
Der niedrig- bis mittelmodulare Primer weist vorzugsweise
eine Dehnbarkeit auf, die für mehr als ungefähr 20 Jahre ohne wesentliche Verschlechterung beibehalten werden kann.
Der Zweck dieses Primers!:liegt darin, die Rißüberbrückungseigenschaften
der Schicht zu verbessern.
■= ' .
Der niedrig- bis mittelmodulare Primer kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus einem elastomeren Urethan,
Kautschucklatex oder -vorzugsweise- aus einem Styrol-Acrylat-Copolymerlatex
auf Wasserbasis besteht, unter der
Bezeichnung 4506 M im Handel erhältlich von der Bevaloid SA 10
(Pty) Ltd. Das Bevaloid-Produkt kann bezüglich der Viskosität abgeändert sein und kann mit Hilfe von Ammoniakzusätzen
scherstabilisiert sein. Das Aushärten kann mit Zinkacetatzusätzen zu dem mit Ammoniak präparierten Produkt erreicht
werden. Dieser Primer sollte eine gute Haftfähigkeit und -
Dehnbarkeit aufweisen.
Abweichend davon kann die Unterschicht ein zement-metallischer
Primer sein, und zwar in den Fällen,in denen die Rißüberbrückung keine Rolle spielt, also dort, wo das
Substrat eine frische oder aufgefrischte Zement- oder Betonoberfläche
oder eine stahl- oder sandgestrahlte Metalloberfläche ist wie z.B. bei einem Stahltank. Der zement-metallische
Primer kann einen Epoxyharz der Standardstufe und ein Härtemittel enthalten, vorzugsweise ein cycloaliphatisches
Amin mit unterschiedlichen Füllern, Fließfähigkeitsverbesserern und anderen Additiven nach Wunsch.
Abweichend davon kann die Unterschicht, wenn das Substrat g0 ein Glasfaser- oder glasfaserverstärkter Kunststofftank
ist, ein Kunststoffprimer sein. Der Kunststoffprimer kann
ebenso für die Aufbesserung einer existierenden polymeren Beschichtung dienen, wenn diese Beschichtung
früher auf das Substrat aufgebracht worden ist.
Der Kunststoffprimer kann entweder einen herkömmlichen,
wasserdispersiblen Epoxyharz mit einem Härter enthalten oder einen Vinylesterpolymer. Befriedigende Ergebnisse sind
mit einem Epoxyharz des Typs XB 3010 und mit einem Härter
des Typs XB 3940 erzielbar, die beide von der Firma Ciba-Geigy hergestellt werden.
Die Verstärkungsschicht kann aus einer Glasfaserunterschicht, einem Matrix-Binder und einer .Oberflächengewebe-Unterschicht
bestehen. Die Verstärkungsschicht kann entweder
auf das mit einer geringen Festigkeit versehene Substrat, das z.B. nicht die Kräfte aufnehmen kann, die von der
IQ steifen, darauf aufgebrachten Sperrschicht ausgeübt werden,
oder dort aufgebracht werden, wo Bewegungen des Substrates, z.B. eines Zementtankes, den Bruch der steifen Sperrschicht
nach sich ziehen würde, wenn also z.B. diese Schicht direkt auf die Unterschicht, das Imprägniermittel oder das Substrat
aufgetragen ist, oder dort, wo das Substrat beschädigt ist. Im letzteren Fall kann korrodiertes Metall wie z.B. Stahl,
dadurch repariert werden, daß es mit einer Verstärkungsschicht aufgebessert wird.
°ie Glasfaserunterschicht der Verstärkungsschicht kann eine
oder mehrere Glasfasermatten umfassen. Jede Matte kann eine
bevorzugte Masse pro Flächeneinheit von ungefähr 300 g/m aufweisen. Die Verschränkung (keying) der Matten kann von
dem Matrix-Binder abhängen, der verwendet wird, und die Masse pro Flächeneinheit der Matten kann von der Höhe der
Verstärkung abhängen, die erforderlich ist. Wenn z.B. ein Tank aus Stahl oder aus einem anderen Metall gerissen oder
stark korrodiert ist, können mehr !.als eine Glasfasermatte
benutzt werden. Die Glasfasermatten sind vorzugsweise puderüberzogen bzw. leicht haftend.
Der Matrix-Binder der Verstärkungsschicht kann einen Polyester
oder einen Epoxyharz, der mit einem Härtersystem benutzt wird, umfassen. Vorzugsweise ist der Polyester ein nicht
alternder Crystic 491 Polyester, der z.B. von NCS Plastics geliefert wird. Das Epoxyharz-System ist vorzugsweise dasselbe/das
als Matrix in der Sperrschicht benutzt wird, die weiter unter beschrieben ist.
Die Oberflächengeweb'e-Unterschicht der Verstärkungsschicht
kann synthetische Kunststoffasern umfassen, die mit Hilfe eines zweiten Matrix-Binders zusammengehalten werden. Die
synthetischen Kunststoffasern sind vorzugsweise polyacrylonitrile Fasern/ es können jedoch auch Polyesterfasern benutzt
werden. Der zweite Matrix-Binder für die Oberflächengewebe-Unterschicht ist vorzugsweise dem Matrix-Binder
ähnlich, der vorangehend als Teil der Verstärkungsschicht beschrieben worden ist. Die Oberflächengewebe-Unterschicht
2Q kann angewendet werden, um die Oberflächenbeschaffenheit
des Überzuges .zu verbessern.
Gemäß der Erfindung wird empfohlen, daß die Oberflächengewebe-Unterschicht
ein Teil der Verstärkungsschicht sein jg sollj wenn die Verstärkungsschicht als Teil des Überzuges
aufgebracht wird.
Die Sperrschicht kann eine Mischung aus einem Epoxy-Novolackharz,
ein.em Mehrzweckepoxid und einem Härtemittel sein,
2Q wobei das Epoxy-Novolackharz eine Funktionalität von mehr
als 2 aufweist. Wenn erforderlich, kann bis zu 100% eines
difunktionalen Epoxyharzes zur Verringerung der Viskosität hinzugefügt werden. Vorzugsweise wird nicht mehr als 75% des
difunktionalen Epoxyharzes hinzugefügt. Als befriedigendes Härtemittel kommt HY943 oder LMB29846 von Ciba-Geigy oder
J54/3 von Shell oder ein geeignetes cycloaliphatisches Amin in Frage.
Die Anmelderin hat festgestellt, daß Epoxy-Novolackharz EPN1139 zusammen mit dem Härtemittel HX943 (beides erhältlich
von Ciba-Geigy) gute Ergebnisse liefert. Mischungen, die ein Epoxy-Novolackharz enthalten, wie z.B. EPN1139
von Ciba-Geigy und difunktionales Bisphenol A Epoxyharz in Verbindung mit einem cycloaliphatischen Amin als Härtemittel
liefern ebenfalls zufriedenstellende Ergebnisse.
■ Die Sperrschicht kann bis zu 70 Gewichtsprozent Blättchen
aus korrosionsbeständigem Stahl enthalten, wobei ein bevor-
zugter Anteil zwischen 10 und 20 Gewichtsprozent liegt,
wobei 2 0 Gewichtsprozent die derzeitig zu bevorzugende Menge darstellt. Die Blättchen bestehen aus korrosionsbeständigem
Stahl der Stufe 316.
Die Sperrschicht kann mit Hilfe jedes geeigneten Verfahrens in getrennten Schichten von ca. 500 μΐη aufgetragen wird,
allerdings können auch mehrere dünnere Schichten aufgetragen werden. Vorzugsweise werden die Schichten heiß aufgespritzt
mit einem Spritzkopf für zwei oder drei Komponenten. Verdünner wie Alkohole, Acetone, Methyl-Ethyl-Ketone od. dgl.
können zu dem Epoxy-Novolackharz zugemischt werden, um die Vi£ kosität zu reduzieren und so die Aufbringung zu verbessern.
Die Anwendung dieser Verdünner ist jedoch nicht unbedingt
, _ zu empfehlen.
Ib —
Ib —
Wenn der Überzug eine glatte, glänzende Oberfläche haben soll, kann die Überzugs-Oberfläche des Artikels einen Oberflächenüberzug
der Sperrschicht enthalten, die nicht die verstärkenden Blättchen aus korrosionsbeständigem Stahl enthält,
also z.B. aus Epoxy-Novolackharz und einem Härtemittel.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf einen Behälter, der in der vorangehend beschriebenen Weise überzogene Oberflächen
aufweist. Derartige Behälter werden z.B. in der Getränkeindustrie angewendet und hier besonders in der Weinindustrie,
nämlich zur Aufbewahrung aller Traubenprodukte;
Claims (1)
- JtPatentanwälte
Wenzel & Kalkoff'
Ruhrstr. 26
Postfach 2448
Witten/RuhrPatentansprüche:Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß es das Aufbringen einer oder mehrerer Schichten auf ein zu über- _ziehendes Substrat umfaßt, wobei eine der Schichten eine Sperrschicht ist, die Blättchen aus korrosionsbeständigem Stahl enthält.Körper mit einem Oberflächenüberzug, dadurch gekennzeichnet, daß er eine oder mehrere Schichten umfaßt, in denen eine der Schichten eine Sperrschicht ist, die Blättchen aus korrosionsbeständigem Stahl enthält.Körper nach Anspruah 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Schichten zusätzlich zu der Sperrschicht eine oder mehrere Schichten eines Imprägniermittels, einer Unterschicht und einer Verstärkungsschicht einschließen.Körper nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η ζ e ichnet, daß die Schichten in der.Reihenfolge der Imprägnierschicht, der"Unterschicht, der Verstärkungsschicht^ und der Sperrschicht aufgelegt sind.5. Körper nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e k e η η zeichne t,.daß.die Imprägnierschicht ein Styrol-Acrylat-Copolymerlatex auf Lösungsmitteloder Wasserbasis ist.6. Körper nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch g e -kennzeichnet, daß die Unterschicht ein niedrig- bis mittelmodularer Primer aus einer Gruppe ist, die aus einem elastomefen Urethan, Katschuk- IQ latex und einem Styrol-Acrylat-Copolymerlatex auf Wasserbasis besteht.7. Körper nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht ein _ Zement metallprimer ist.8. Körper nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht ein Kunststoffprimer ist, der entweder einen herkömmlichen wasserdispersiblen Expoxyharz mit ein Härter oder einen Vinylesterpolymer enthält.9. Körper nach einem der Ansprüche 3 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht eine Glasfaser-Unterschicht, einen Matrix-Binder und eine Oberflächengewebe-Unterschicht enthält.10. Körper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaser-Unterschicht der Verstärkungsschicht eine oder mehrere Glasfasermatten enthält.11. Körper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrix-Binder einen Polyester oder Epoxyharz enthält,, der mit einem Härter system verwendet wird.12. Körper nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch g e kennzeichnet, daß die Oberflächengewebe-Unterschicht synthetische Kunststoffasern enthält, die durch einen zweiten Matrix-Binder miteinander verbünde sind, der einen Polyester oder Epoxyharz enthält, der mit einem Härtersystem verwendet wird.13. Körper nach einem der Ansprüche 3-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht eine Mischung aus Epoxy-Novolackharz, aus Vielzweck-Epoxyharz und einem Härtemittel enthält, wobei das Epoxy-IQ Novolackharz eine größere Funktionalität als 2 aufweisi14. Körper nach einem der Ansprüche 2-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht zwischen 10 und 20 Gewichtsprozent Blättchen aus korrosionsbe- - ständigem Stahl enthält.15. Körper nach einem der Ansprüche 3-14, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Oberflächenbeschichtung der Sperrschicht enthält, wobei die Ober-' flächenbeschichtung ohne die verstärkenden Blättchen aus korrosionsbeständigem Stahl ist.16. Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß er überzogene Oberflächen gemäß einem der Ansprüche 2-16 aufweist.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |