Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mindestens umfassend einen Mischkopf und eine Abgangsleitung, zum Auftragen aufschäumender Reaktionsgemische auf ein Substrat, wobei mindes- tens die mit dem aufschäumenden Reaktionsgemisch in Kontakt tretenden Teile der Abgangslei- tung(en) aus einem thermoplastischem Polyurethan (TPU) auf Polyetherpolyol-Basis mit einem Trennmittelgehalt zwischen 0,30 Massen-% und 2,0 Massen-%, bevorzugt zwischen 0,35 Massen-% und 1,5 Massen-%, besonders bevorzugt zwischen 0,40 Massen-% und 1,0 Massen-%), bezogen auf die Gesamtmasse des erfindungsgemäßen TPU, gefertigt sind, sowie die Verwendung dieser Vorrichtung in der Herstellung von Verbundelementen.

Sandwich- Verbundelemente, umfassend zwei Deckschichten und eine dazwischen liegende Kernschicht aus einem Schaumstoff, sehen sich einer Vielzahl von Anforderungen ausgesetzt, insbesondere steigenden Anforderungen bezüglich Feuerwiderstandsfähigkeit bei niedrigen Elementdicken, optimiertem Rauchverhalten sowie einer effizienten Wärmeisolation. Darüber hinaus verlangt der Markt steigende Produktivitäten bei der Herstellung der Sandwich- Verbundelemente bei gleichzeitig hoher Oberflächengüte der Deckschichten. In diesem Zusammenhang besteht ein Bedarf an verbesserten Herstellverfahren von Sandwich- Verbundelementen, welche hohe Geschwindigkeiten und Zuverlässigkeit in der Produktion gewährleisten. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Verteilervorrichtung zum Auftragen des verschäumbaren Materials auf die Deckschicht (das Substrat).

Verteilervorrichtungen zum Auftragen von verschäumbaren Reaktionsmischungen auf Substrate im Allgemeinen sind grundsätzlich schon seit längerem bekannt, beispielsweise aus US 4,624,213, DE 31 51 511 AI und GB 1,197,221. Keines dieser Dokumente geht darauf ein, wie ein gleichmäßiger Produktionsprozess über einen längeren Zeitraum (beispielsweise einer Produktionsschicht von ca. acht Stunden) aufrechterhalten werden kann, ohne dass es zu Problemen durch Verstopfungen durch aufschäumendes Material kommt. Zur kontinuierlichen Herstellung von Sandwich- Verbundelementen im Besonderen sind bisher aus dem Stand der Technik oszillierende Mischköpfe bekannt. Hierbei führt der Mischkopf eine oszillierende Bewegung über die Breite einer unteren Deckschicht aus und trägt das noch flüssige Reaktionsgemisch mittels einer Gießharke oder Zungen-/Löffeldüse, die im rechten Winkel zum Mischkopf und parallel zur unteren Deckschicht angeordnet ist, auf die untere Deckschicht auf. Der Mischkopf ist an einer Führungsschiene, dem so genannten Portal, über der unteren Deckschicht befestigt und wird mit Hilfe von Elektromotoren beschleunigt und vor den Umkehrpunkten abgebremst. Die Verschäumungs-Rohstoffe werden dem Mischkopf über Schlauchleitungen zugeführt. Des Weiteren führen teilweise Hydraulik- oder Pneumatikschläuche zum Mischkopf. Die Verschäumungs-Rohstoffe werden über Düsen in den Mischkopf eingebracht und vermischt.

Das Reaktionsgemisch fließt danach in die Gießharke und tritt an den regelmäßig angebrachten Bohrungen aus. Durch die Länge der Gießharke und deren Bohrungen, sowie der oszillierenden Bewegung des Mischkopfs, wird eine schräg zur Produktionsrichtung liegende Verteilung des Reaktionsgemisches erzielt.

Nach Aufbringung schäumt das Reaktionsgemisch auf und steigt bis zur oberen Deckschicht. Bei dem Aufschäumprozess verklebt es die beiden Deckschichten, bevor der Schaumstoff erstarrt und aushärtet.

Dieses Produktionsverfahren ist fertigungstechnisch hinsichtlich der Produktionsgeschwindigkeit limitiert. Auch wenn ausreichend starke Motoren, Führungsschienen, Schläuche, Mischköpfe und Gießharken oder Zungen-/Löffeldüsen verwendet würden, würde das Reaktionsgemisch bedingt durch zu hohe Fliehkräfte an den Umkehrpunkten über die Kanten der Deckschichten hinausgetragen werden. Nach dem Stand der Technik können Produktionsgeschwindigkeiten von mehr als 15 m/min bei der kontinuierlichen Herstellung von Sandwich- Verbundelementen mit dieser Auftragstechnik nicht erreicht werden. Hinlänglich bekannt ist die Technik, mittels stehender Mischkopftechnologie und starren Austrittsystemen die Produktionsgeschwindigkeit auf bis zu 60 m/min zu erhöhen (Kautschuk Gummi Kunststoffe, 57. Jahrgang, Nr. 4/2004). Diese Technologie besteht im Wesentlichen aus drei gleichen Dosierlinien mit separater Zuführung und separaten Mischköpfen und Austrittsystemen. Diese Technologie verfügt jedoch nicht über einen Verteilerkopf. Dieses Verfahren hat weiterhin den Nachteil, dass das jeweils austretende Reaktionsgemisch aus den einzelnen Mischköpfen auch unterschiedlichen physikalischen Bedingungen bezüglich Druck und Temperatur unterliegen kann, was sich im jeweiligen erhaltenen Schaumstoff durch Produktqualitätsminderungen wie beispielsweise ungleichmäßige Oberfläche, kleinere Zellen, unterschiedliche Wärmeleitfähigkeitswerte aufgrund punktuell unterschiedlicher Reaktionskinetik, bemerkbar macht. EP 1 857 248 A2 löst dieses Problem dadurch, dass nicht jede Austrittleitung über einen separaten Mischkopf verfügt. Vielmehr ist nur ein zentraler Mischkopf vorgesehen, über den mehrere Austrittleitungen gespeist werden. Das Material der Austrittsleitungen unterliegt lediglich den Beschränkungen, dass es nicht mit dem zu verschäumenden Reaktionsgemisch reagieren und nicht unverhältnismäßig stark an diesem haften dürfe (vgl. Spalte 3, Z. 36 bis 50). Der Einsatz thermoplastischer Polyurethane wird in diesem Zusammenhang nicht offenbart.

WO 2008/018787 AI betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Gemisches auf einer Oberfläche mittels einer oder mehrerer Auslassöffnungen, die durch ein Zufuhrelement gespeist werden. Die Schrift betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationselements mit den Schritten der Auftragung eines viskosen Gemisches, das einen Schaumstoff auf einer Substratschicht bildet, wobei der Schaumstoff anschließend vernetzt und gegebenenfalls die Schaumstoffschicht weiter beschichtet wird. Ein Mischkopf 3 wird mit Komponenten aus den Zuführungen 1 und 2 mit Rohstoffmaterial versorgt. Über eine starre Hauptleitung 8 wird über eine Unterverteilung 4 eine Giesharke 6 durch mehrere Zwischenstege 5 angesteuert. Die Gießharke ist somit starr mit dem Mischkopf verbunden, kann nur komplett mit dem Mischkopf nach links oder rechts bewegt werden um den Auftragsbereich im Ganzen in die richtige Position zum Substrat justieren zu können. Darüber hinaus ist die Reinigung des Systems sehr aufwändig.

WO 2008/104492 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen, wobei der Auftrag des flüssigen Ausgangsmaterials für den Hartschaumstoff auf Isocyanatbasis mittels eines feststehenden, parallel und rechtwinklig zur Bewegungsrichtung zur Deckschicht angebrachten, mit Bohrungen versehenen Rohres erfolgt.

WO 2009/077490 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen, bei dem eine rohrähnliche Gießharke mit Löchern an der Unterseite, verteilt über die gesamte Länge, eingesetzt wird, und wobei der Auftrag des flüssigen Ausgangsmaterials für den Hartschaumstoff parallel zur Deckschichtebene und rechtwinklig zur Bewegungsrichtung erfolgt.

WO 2010/108615 AI offenbart ein Verfahren zur Herstellung von aufschäumenden Verbundelementen, bei dem eine Vorrichtung umfassend einen Mischkopf, einen Verteilerkopf mit mindestens zwei Schlauchleitungen und mindestens zwei stationäre Gießharken eingesetzt wird. Das Material der Schlauchleitungen unterliegt lediglich den Beschränkungen, dass es nicht mit dem zu verschäumenden Reaktionsgemisch reagieren und nicht unverhältnismäßig stark an diesem haften dürfe (vgl. Seite 6, Z. 9 bis 17). Der Einsatz thermoplastischer Polyurethane wird in diesem Zusammenhang nicht offenbart.

In allen genannten Verfahren des Standes der Technik kann es leicht passieren, dass die Verfügbarkeit der Verteilervorrichtung für das zu verschäumende Material durch Verstopfungen, insbesondere von Zuführleitungen und/oder -Schläuchen, verringert wird, was zu Produktionsausfall und aufwändigen Reinigungs Operationen führt.

Diesen Schwierigkeiten der Verfahren des Standes der Technik Rechnung tragend ist ein Gegen- stand der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung von Vorrichtungen bzw. Verfahren, mit welchen sich das Aufbringen von verschäumbaren Materialien auf geeignete Substrate mit hoher Produktionsgeschwindigkeit bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit und Apparateverfügbarkeit und hoher, über den Produktionsprozess gleichbleibender, Produktqualität, insbesondere hinsichtlich der Oberflächengüte des herzustellenden Schaums, erreichen lässt. Insbesondere sollte die kon- tinuierliche Herstellung von Verbundelementen in diesem Sinne verbessert werden.

Ein Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Auftragen von aufschäumenden Reaktionsgemischen auf ein Substrat umfassend:

(a) einen Mischkopf M zum Vermischen der zur Herstellung eines Schaumstoffs erforderlichen Rohmaterialien,

(b) mindestens eine Abgangsleitung A für das aufschäumende Reaktionsgemisch, wobei mindestens die mit dem aufschäumenden Reaktionsgemisch in Kontakt tretenden Teile der Abgangsleitung(en) aus einem thermoplastischem Polyurethan auf Polyetherpolyol-Basis gefertigt sind, welches wenigstens ein Trennmittel in einem Gehalt von 0,30 Massen- % b is 2,0 Massen-%, bevorzugt 0,35 Massen- % bis 1 ,5 Massen-%, besonders bevorzugt 0,40 Massen- % bis 1 ,0 Massen-%, bezogen auf die Gesamtmasse des thermoplastischen Polyurethans auf Polyetherpolyol-Basis, enthält.

Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Herstellung von Verbundelementen umfassend eine Schaumstoffschicht auf einem Substrat.

Unter einem aufschäumendem Reaktions gemisch im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Gemische aus Rohmaterialien zu verstehen, die unter Bildung eines Schaumstoffs reagieren, also beispielsweise Mischungen aus Polyolen und Di- bzw. Polyisocyanaten, ggf. unter Zusatz eines Treibmittels und/oder Co-Treib mittels und weiterer Hilfs- und Zusatzstoffe. Ein Mischkopf im Sinne der vorliegenden Erfindung kann je nach verwendeter Technologie („Hochdruck" oder „Niederdruck") als dem Fachmann grundsätzlich bekannter dynamischer Mischer oder als Statikmischer ausgebildet sein. Er dient der innigen Vermischung der jeweiligen Rohmaterialien. Der Mischkopf muss für die jeweilige Verschäumungsaufgabe geeignet sein. Es ist dem Fachmann ein Leichtes, den für eine bestimmte Verschäumungsaufgabe geeigneten Mischkopf auszuwählen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Mischkopf vorzugsweise oberhalb des Substrats an einem starren Gestell angebracht, so dass unterschiedliche Reaktionsprofile zur Herstellung von unterschiedlich dicken Produkten möglich sind.

Das aufschäumende Reaktionsgemisch wird über die Abgangsleitung(en) auf das Substrat verteilt. Die Abgangsleitungen können beispielsweise Rohre oder Schläuche sein. Wesentlich in diesem Zusammenhang ist nur, dass die mit dem aufschäumenden Reaktionsgemisch in Kontakt tretenden Teile der Abgangsleitungen aus dem erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethan gefertigt sind. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die gesamte Abgangsleitung aus diesem Material gefertigt ist (z. B. Schläuche aus erfindungsgemäßem thermoplastischem Polyurethan). Alternativ kann auch lediglich das Innere der Abgangsleitung mit dem erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethan beschichtet sein (z. B. Metallrohre mit einer Beschichtung aus dem erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethan).

Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter thermoplastischem Polyurethan (im Unterschied zu gewöhnlichem Polyurethan) ein Urethanstrukturen umfassendes Material verstanden, das wiederholt unter dem Einfluss von Temp eratur und Druck erweicht werden kann. Thermoplastische Polyurethane (nachfolgend auch TPU genannt) an sich sind seit langem bekannt; sie werden z. B. im Polyurethane Handbook, Günter Oertel, Carl-Hanser Verlag, 1985, S. 405 bis S. 417 ausführlich beschrieben.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren TPU-Typen sind solche auf Polyetherpolyol-Basis. Dies bedeutet, dass sie durch Umsetzung geeigneter Isocyanate (siehe weiter unten für Details) mit Polyetherpolyolen erhalten werden. Die erfindungsgemäß einsetzbaren Polyetherpolyole enthalten das Strukturelement

-CHR ¹ -(CH ₂ ) _m -CHR ² -0-,

als Wiederholungseinheit, worin R ¹ und R ² unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine Alkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen mit oder ohne Halogensubstitution stehen, und worin m eine ganze Zahl zwischen 0 und 2 ist. B evorzugtes Po lyetherp o lyol ist Polytetrahydrofuran (R ¹ = R ² = H, m = 2). Die Mitverwendung anderer Polyoltypen (z. B. Polyesterpolyole) bei der Herstellung der erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethane ist nicht erforderlich, stört in geringem Umfang jedoch auch nicht. Solche Beimischungen anderer Polyoltypen betragen maximal 10 Massen-%, bevorzugt maximal 5 Massen-%, besonders bevorzugt maximal 1 Massen%, bezogen auf die Gesamtmasse aller in der Herstellung der erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethane eingesetzten Polyole.

Ein Material wird im Sinne der vorliegenden Erfindung als aus einem thermoplastischem Polyurethan auf Polyether-Polyol-Basis gefertigt bezeichnet, wenn es zu mindestens 90 Massen-%, bevorzugt zu mindestens 95 Massen-%, besonders bevorzugt mindestens 99 Massen-%) und ganz besonders bevorzugt vollständig aus diesem thermoplastischem Polyurethan auf Polyether-Polyol-Basis besteht.

Unter einem Trennmittel wird im Rahmen dieser Erfindung ein Bestandteil des thermoplastischen Polyurethans verstanden, der dessen Ankleben an das umgebende Material verhindern soll (siehe EP 0 792 917 Bl, S. 2 Absätze [0004] und [0005]). Solche Trennmittel sind z. B. Fettsäureester sowie deren Metallseifen, daneben Fettsäureamide und Ölsäureamide, oder auch Polyethylen- wachse. Es können auch Mischungen verschiedener Trennmittel eingesetzt werden. In diesem Fall bezieht sich die Angabe 0,30 Massen-% bis 2, 0 Massen-%, bevorzugt 0,35 Massen-% bis 1,5 Massen-%, besonders bevorzugt 0,40 Massen-% bis 1, 0 Massen-%, auf die Summe aller Trennmittel.

Das aufschäumende Reaktionsgemisch wird auf ein Substrat aufgegeben, an welchem der jeweilige Schaumstoff haftet, ggf. unter Zuhilfenahme eines Haftvermittlers, und zwar bevorzugt so, dass keine unbenetzten Bereiche entstehen. Geeignete Substrate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Oberflächen aus Metall, Holz, Pappe, Papier, Bitumen u. a.

Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung detailliert beschrieben. Dabei sind die einzelnen Ausführungsformen frei miteinander kombinierbar, sofern sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.

In bevorzugten Ausführungsformen wird dem Reaktionsgemisch im Mischkopf oder mindestens einem der eingesetzten Rohmaterialien vor Einspeisung in den Mischkopf ein unter erhöhtem Druck (bevorzugt von 6,0 bar bis 12 bar (absolut)) stehendes Gas, welches unter den gegebenen Bedingungen von Temperatur und Druck nicht mit den Rohmaterialien und dem zu bildenden Schaumstoff reagieren darf. Bevorzugt ist dieses Gas ausgewählt aus der Gruppe von Luft, Stickstoff, Kohlendioxid und Edelgasen (bspw. Argon und Helium). Bevorzugt wird Luft eingesetzt. Nach dem Eintrag des Gases weist das Gemisch aus den Rohmaterialien und dem zugesetzten Gas auf seinem Weg zum Mischkopf (und von da über den Verteilerkopf über die Abgangsleitungen auf das Substrat) einen erhöhten Druck auf, was eine erhöhte Austragsgeschwindigkeit des aufschäumenden Reaktionsgemisches bedingt. Darüber hinaus wird durch den Zusatz eines unter Druck stehenden Gases die Produktqualität verbessert. Anstelle eines Gases oder zusätzlich dazu können auch andere Bestandteile der Reaktionsmischung hinzugemischt werden. Diese Stoffe sind beispielhaft ausgewählt aus der Gruppe von Graphit, Polyurethanmehl, Melamin, Quarzsand, AI2O3, Talkum und Nanokomposite wie beispielsweise Schichtsilicate, Nanotubes, Nanosand; sie werden der Reaktionsmischung bevorzugt im Mischkopf zugegeben. Ebenso denkbar ist aber auch eine Einmischung in den den Mischkopf verlassenden Reaktionsgemischstrom.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mehrere Abgangsleitungen. In diesem Fall ist dem Mischkopf ein Verteilerkopf nachgeschaltet, an dem die Abgangsleitungen befestigt sind. In dieser Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung

(a) einen Mischkopf M zum Vermischen der zur Herstellung eines Schaumstoffs erforderlichen Rohmaterialien,

(aa) einen strömungstechnisch hinter dem Mischkopf liegenden Verteilerkopf V, an dem

(b) zwei bis zehn, bevorzugt drei bis acht, Abgangsleitungen A für das aufschäumende Reaktionsgemisch angebracht sind,

wobei mindestens die mit dem aufschäumenden Reaktionsgemisch in Kontakt tretenden Teile der Abgangsleitung(en) aus einem thermoplastischem Polyurethan auf Polyetherpolyol-Basis gefertigt sind, welches wenigstens ein Trennmittel in einem Gehalt von 0,30 Massen-% bis 2,0 Massen-%, bevorzugt 0,35 Massen-% bis 1,5 Massen-%, besonders bevorzugt 0,40 Massen-%> b i s 1,0 Massen-%), bezogen auf die Gesamtmasse des thermoplastischen Polyurethans auf Polyetherpolyol-Basis, enthält.

In der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit nur einer Abgangsleitung A ist der Verteilerkopf V verzichtbar. In diesem Fall ist die eine Abgangsleitung bevorzugt am Mischkopf selbst angebracht. Bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung der Vorrichtung, bei der mehrere, insbesondere zwei bis zehn, bevorzugt drei bis acht, Abgangs leitungen A an einem Verteilerkopf V angebracht sind. Wenn der Verteilerkopf in diesem Zusammenhang als strömungstechnisch hinter dem Mischkopf liegend beschrieben wird, so ist dies in Bezug auf die Strömungsrichtung des diese beiden Köpfe durchströmenden Materials zu verstehen: Es wird zunächst der Mischkopf und dann erst der (bevorzugt an diesem befestigte) Verteilerkopf durchströmt. Das aufschäumende Reaktionsgemisch, ggf. umfassend ein zugesetztes Gas oder einen der zuvor genannten festen Bestandteile, wird, ggf. über den Verteilerkopf V, auf die mindestens eine, bevorzugt mindestens zwei bis zehn, besonders bevorzugt drei bis acht Abgangsleitungen verteilt. Die Materialen des Misch- und ggf. Verteilerkopfes werden unabhängig voneinander bevorzugt ausgewählt aus Stahl, Edelstahl, Aluminium und Kunststoffen (beispielsweise Polyethylen, Polypropylen oder Polytetrafluorethylen. Diese Materialien können in bevorzugten Ausführungsformen innen mit erfindungsgemäßem TPU beschichtet sein. In jedem Fall muss das jeweils ausgewählte Material den im Mischkopf herrschenden üblichen absoluten Drücken (im Bereich von ca. 3 bar bis 10 bar) und Temperaturen (im Bereich von 20 °C bis 40 °C) standhalten. Im Falle mehrerer Abgangsleitungen ist die Geometrie des Verteilerkopfes bevorzugt so gewählt, dass die vom aufschäumenden Reaktionsgemisch zurückzulegende Wegstrecke bis zum Auftreffen auf das Substrat unabhängig davon, welche Abgangsleitung durchströmt wird, gleich lang ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Querschnitt der Verteilerkopfausgänge bei allen Verteilerkopfausgängen identisch ist. Der Querschnitt des Verteilerkopfeingangs kann dagegen auch größer sein als die jeweiligen Verteilerkopfausgänge.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden thermoplastischen Polyurethane (TPU) auf Polyetherpolyol- Basis erfüllen die Anforderungen, die an ein Material, aus dem Abgangsleitungen gefertigt werden sollen, zu stellen sind (zu nennen sind chemische Inertheit gegenüber dem aufschäumenden Reaktionsgemisch und geringe Haftung), außergewöhnlich gut. Insbesondere wurde auch gefunden, dass die Verstopfung von Abgangsleitungen durch bereits gebildeten Schaumstoff durch die Verwendung dieser TPU-Typen auf Polyetherpolyol-Basis weitgehend bis vollständig verhindert werden kann.

Aufgrund der exzellenten Materialeigenschaften dieser TPU-Typen umfasst die vorliegende Erfindung in bevorzugten Ausführungsformen auch eine solche Vorrichtung zum Auftragen von aufschäumenden Reaktionsgemischen auf ein Substrat, bei der alle mit dem aufschäumenden Reaktionsgemisch in Kontakt tretenden Teile, nämlich Mischkopf, ggf. Verteilerkopf, Abgangsleitungen und ggf. Gießharken (siehe weiter unten für Details), der Vorrichtung aus thermoplastischem Polyurethan auf Polyetherpolyol-Basis, welches wenigstens ein Trennmittel in einem Gehalt von 0,30 Massen-% bis 2,0 Massen-%, bevorzugt 0,35 Massen-% bis 1,5 Massen-%, besonders bevorzugt 0,40 Massen-% bis 1,0 Massen-%, bezogen auf die Gesamtmasse des thermoplastischen Polyurethans auf Polyetherpolyol-Basis, enthält, gefertigt oder innen beschichtet sind. Im Falle des Mischkopfs, des ggf. vorhandenen Verteilerkopfs und der ggf. vorhandenen Gießharken ist es bevorzugt, diese aus Stahl, Edelstahl, Aluminium und Kunststoffen (wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen oder Polytetrafluorethylen) zu fertigen und innen mit erfindungsgemäßem TPU zu beschichten.

Diese TPU-Typen auf Polyetherpolyol-Basis werden in einer bevorzugten Ausführungsform erhalten durch Umsetzung eines Diisocyanats (oder Mischungen von Diisocyanaten) mit einem Polyetherpolyol (oder Mischungen von Polyetherpolyolen). Besonders bevorzugt ist dabei eine solche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das thermoplastische Polyurethan auf Polyetherpolyol-Basis erhalten wird durch Umsetzung wenigstens eines Polyetherpolyols mit einer Molmasse zwischen 800 g/mol und 5000 g/mol, bevorzugt zwischen 900 g/mol und 1500 g/mol in Gegenwart wenigstens eines kettenverlängernden Diols mit einer Molmasse unter 500 g/mol mit wenigstens einem Diisocyanat.

Der Begriff„Molmasse" meint im Rahmen dieser Erfindung die exakte Molmasse, sofern es sich um genau definierte Di- und Polyole handelt, deren exakte Molmasse berechnet werden kann. Wenn im Rahmen dieser Erfindung die Ermittlung der exakten Molmasse eines Di- oder Polyols nicht möglich ist, so ist die zahlengemittelte Molmasse M _n , b e stimmt durch Gelpermeationschromatographie nach DIN 55672-1 vom August 2007, maßgeblich. Dies gilt für alle Arten von Di- und Polyolen für alle Gegenstände der Erfindung und für alle Ausführungsformen.

Neben den zuvor genannten Poly- und Diolen können 0,003 Mol bis 0,08 Mol pro Mol des kettenverlängernden Diols eines monofunktionellen Kettenabbrechers der allgemeinen Strukturformeln R ³ -OH, R ⁴ -NH2 oder R ⁴ -NH-R ⁵ enthalten sein, wobei R ³ , R ⁴ und R ⁵ eine gerade oder verzweigte Kohlenwasserstoffkette mit 1 bis 30 Kohlenstoff-Atomen, die gegebenenfalls Sauerstoff, Schwefel oder andere Heteroatome enthalten kann, bedeuten und das molare Verhältnis NCO/(OH + NH), multipliziert mit 100, der sogenannte Index, zwischen 96 und 108, vorzugsweise zwischen 98 und 106, liegt.

Für die bevorzugte Herstellung der erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethane auf Polyetherpolyol-Basis aus Poyetherpolyolen und Diisocyanaten kommen als Ausgangskomponenten auf der Isocyanatseite insbesondere die technisch leicht zugänglichen Diisocyanate, wie das 2,4- und das 2,6-Toluylendiisocyanat sowie deren Gemische, das 4,4'- und das 2,4'- Diphenylmethandiisocyanat bzw. deren Gemische, das 4,4'-Diisocyanato-dicyclohexylmethan, sowie das 1,6-Diisocyanatohexan zum Einsatz. Bevorzugt kommt 4,4'-Diphenyl- methandiisocyanat zum Einsatz. Für die bevorzugte Herstellung der erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethane auf Polyetherpolyol-Basis aus Poyetherpolyolen und Diisocyanaten kommen als Ausgangskomponenten auf der Polyolseite insbesondere die Polyadditionsprodukte von Epoxiden wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin zum Einsatz. Diese Epoxide werden entweder mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von Katalysatoren, polymerisiert, oder es werden durch Anlagerung dieser Epoxide, gegebenenfalls im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen wie Alkohole oder Amine, z. B. Wasser, Ethylenglykol, Propylenglykol-(l,3) oder -(1,2) 4,4 '-Dihydroxydiphenylpropan, Anilin, Ethanolamin oder Ethylendiamin, Polymerisate dargestellt. In beiden Varianten werden bevorzugt Ethylenoxid, Propylenoxid und Tetrahydrofuran, besonders bevorzugt Tetrahydrofuran eingesetzt. Bevorzugt liegen in allen Varianten die durchschnittlichen Funktionalitäten der erfindungsgemäßen Polyetherpolyole zwischen 1,5 und 3.

Als kettenverlängernde Diole mit Molmassen unter 500 g/mol kommen bevorzugt Ethylenglykol, Diethylenglykol, Butandiol, Hexandiol, Octandiol, Decandiol und Dodecandiol sowie der Hydro- chinon-bis-(2-hydroxyethylether) in Betracht.

DE 24 18 075 AI beschreibt unter anderem aneinandergereihte Polyurethane auf Polyetherpolyol- Basis, die, sofern zusätzlich ein Trennmittelgehalt zwischen 0,30 Massen- % un d 2,0 Massen-%, bevorzugt zwischen 0,35 Massen- % und 1 ,5 Massen-%, besonders bevorzugt zwischen 0,40 Massen-% und 1 ,0 Massen-%, eingestellt wird (der Trennmittelgehalt spielt in der genannten Schrift keine Rolle), erfindungsgemäß einsetzbar sind. Die besonderen Eigenschaften der auf Polyetherpolyolen basierenden thermoplastischen Polyurethane mit einem spezifizierten Trennmittelgehalt, die sie für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Vorrichtung qualifizieren, werden in dieser Schrift nicht offenbart. Bevorzugt wird das erfindungsgemäß einzusetzende Trennmittel ausgewählt aus der Gruppe der Fettsäureester, deren Metallseifen, Fettsäureamiden, Polyethylenwachsen und Mischungen der vorgenannten Verbindungen. Konkrete Beispiele für bevorzugte Verbindungen sind Stearinsäureester und Montansäureester sowie deren Metallseifen, daneben Stearylamide und Ölsäureamide. Besonders bevorzugt eingesetzt wird Ethylen-bis-stearylamid, das Diamid des Ethylendiamins mit Sterarinsäure.

Das erfindungsgemäße thermoplastische Polyurethan kann vorteilhafterweise kontinuierlich hergestellt werden, indem die Komponenten mittels Dosierpumpen einer Mischvorrichtung zugeführt und dort innig verrührt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn aus dieser Mischvorrichtung das reagierende Gemisch auf beheizte, gegebenenfall mit Trennmittel ausgerüstete, Platten oder Bänder aufgetragen wird. In einer weiteren vorteilhaften Variante kann das erfindungsgemäße thermoplastische Polyurethan kontinuierlich im sogenannten Extruderverfahren, z. B. in einem Mehrwellenextruder, in dem die Komponenten Isocyanat, Polyetherpolyol und kettenverlängerndes Diol zur Reaktion gebracht werden, hergestellt werden (vgl. EP 0 792 917 Bl, insbesondere S. 5, Absätze [0027] und [0028]). Die Dosierung des Trennmittels kann dabei kontinuierlich zu der TPU-Reaktion in den Extruder dosiert werden. Es ist aber auch möglich, das Trennmittel in das vorher hergestellte und in einem Extruder aufgeschmolzene thermoplastische Polyurethan zu dosieren und zu compoundieren. Das Trennmittel kann aber auch in einer weiteren Variante vor der Reaktion zum thermoplastischen Polyurethan mit dem Polyetherpolyol vermischt und anschließend mit diesem der Reaktion zugeführt werden.

Neben dem eingesetzten Trennmittel können dem erfindungsgemäßen thermoplastischen Polyurethan auch noch Antioxydantien und andere Hilfsstoffe, wie z. B. Weichmacher, zugesetzt werden. Typische Weichmacher sind beispielsweise Benzoate, Phthalate oder Phosphorsäureester.

Um zu gewährleisten, dass die pro Zeiteinheit auf das Substrat aufgebrachte Menge an aufschäumenden Reaktionsgemisch möglichst homogen verteilt wird, ist es bevorzugt, eine solche Vorrichtung zum Auftragen von aufschäumenden Reaktionsgemischen auf ein Substrat einzusetzen, bei der die am Verteilerkopf angebrachten Abgangsleitungen gleich lang sind, den gleichen Querschnitt haben und ihre mit dem aufschäumenden Reaktionsgemisch in Kontakt tretenden Teile aus dem gleichen Material (d. h. dem gleichen Typ von thermoplastische Polyurethan auf Polyetherpolyol-Basis) bestehen. Diese Ausführungsform ist mit allen zuvor genannten Ausführungsformen kombinierbar. Eine besonders vorteilhafte Verteilung des aufschäumenden Reaktionsgemisches auf das Substrat kann erreicht werden, wenn jede Abgangsleitung in eine dem Fachmann bekannte Gießharke G mündet, wobei jede Gießharke j e nach Größe zwischen 5 und 100, bevorzugt 5 und 50 Austrittsöffnungen für das aufschäumende Reaktionsgemisch besitzt. Auch diese Ausführungsform ist mit allen zuvor genannten Ausführungsformen kombinierbar. Aufbau und Anordnung der Gießharken erfolgen im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt wie in WO 2010/ 108615 AI auf S. 3, Z. 35 bis S. 4, Z. 25, auf S. 5, Z. 4 bis Z. 13 und auf S. 6, Z. 26 bis S. 7, Z.7 beschrieben. Die Gießharken können aus dem gleichen Material wie der Misch- und Verteilerkopf (siehe oben) sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in allen zuvor genannten Ausführungsformen hervorragend für den Einsatz in Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen umfassend eine Schaumstoffschicht auf einem Substrat. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Auftragen von aufschäumenden Reaktionsgemischen auf ein Substrat in der Herstellung von Verbundelementen umfassend eine Schaumstoffschicht auf einem Substrat.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Substrat (z. B. mittels eines Transportbandes in eine vorgegebene Richtung) bewegt. Dabei sind die Abgangsleitungen bevorzugt an einem in Querrichtung zur Bewegungsrichtung des Substrates angeordneten starren Gestell angeordnet und fixiert. Hierdurch wird ein über die Breite des Substrates gleichmäßiger Auftrag gewährleistet.

Die Umsetzung der Rohmaterialien in der Herstellung der Verbundelemente erfolgt bevorzugt kontinuierlich, wobei die Rohmaterialien mittels Dosierpumpen dem Mischkopf zugeführt und dort innig vermischt werden.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Herstellung der sog. Sani vvz ^' c/z-Verbundelemente, also Verbundelemente enthaltend zwei Deckschichten und eine dazwischen liegende Kernschicht, in vorliegendem Fall eine Schaumstoffschicht. Die untere Deckschicht ist das Substrat, auf dem die Schaumstoffschicht aufgebracht wird. Die Schaumstoffschicht wird wiederum von der oberen Deckschicht begrenzt. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Auftragen von aufschäumenden Reaktionsgemischen auf ein Substrat in der Herstellung von Verbundelementen, wobei das Verbundelement ein Sandwich- Verbundelement ist, bei dem die Schaumstoffschicht zwischen dem Substrat (der unteren Deckschicht) und einer oberen Deckschicht angeordnet ist. Zwischen dem Substrat und dem Schaumstoff können noch andere Schichten angeordnet sein.

Bevorzugte Schaumstoffe sind Polyurethan-Schaumstoff, Polyisocyanurat-Schaumstoff, Poly- styrol-Schaumstoff und Phenolharz-Schaumstoff. Besonders bevorzugt sind „PUR- Hartschaumstoffe", worunter solche Hartschaumstoffe zu verstehen sind, die auf Polyurethan-, Polyharnstoff- und/oder Polyisocyanuratverbindungen basieren.

Im Fall von PUR-Hartschaumstoffen als Kernschicht werden als Rohmaterialien für die Schaum- stoffschicht des Verbundelements oder Sandwich- Verbundelements mindestens eine Isocyanat- Komponente („Komponente A") und mindestens eine Polyol-Komponente („Komponente B") eingesetzt. In diesem Zusammenhang schließen die Begriffe „Isocyanat-Komponente" bzw. „Polyol-Komponente" auch Gemische verschiedener Isocyanate bzw. Polyole mit ein.

Die Rohmaterialien reagieren beim Auftrag auf das Substrat miteinander unter Bildung der Schaumstoff-Kernschicht. Diese Verschäumung von Isocyanat- und Polyolkomponente erfolgt bevorzugt bei einem Index von 100 bis 400. Der Index bezeichnet das molare Verhältnis der Iso- cyanatgruppen zu dem gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen multipliziert mit 100. Als organische Isocyanatkomponente werden aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate, bevorzugt Mischungen aus Isomeren des Diphenyl- methandiisocyanats (MDI) und dessen Oligomeren (Polyphenylpolymethylenpolyisocyanat, PMDI) eingesetzt. Ebenso können Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, besonders bevorzugt auf der Basis von Polyphenylpolymethylenpolyisocyanat eingesetzt werden. Darüber hinaus ist die Verwendung von geeigneten NCO-Prepolymeren, hergestellt aus der Umsetzung von PMDI mit aliphatischen oder aromatischen Polyetherpolyolen oder Polyesterpolyolen, beispielsweise 1 bis 4 Hydroxylgruppen aufweisenden Polyetherpolyolen oder Polyesterpolyolen mit einer Molmasse von 60 g/mol bis 4000 g/mol möglich.

Die Polyolkomponente enthält Verbindungen mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen wie Polyetherpolyole, Polyesterpolyole oder Polyesterether. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in Mihail lonescu, Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes, Rapra Technology Limited, 2005, S. 321 - 366 und S. 419 - 431 be- schrieben. Bevorzugt werden hierbei Verbindungen eingesetzt, welche eine Funktionalität von 1,8 bis 4,5, eine Hydroxylzahl von 20 bis 600 mg KOH/g und gegebenenfalls primäre OH-Gruppen aufweisen. Daneben kann die Polyolkomponente noch niedermolekulare Kettenverlängerer oder Vernetzer enthalten. Diese Zusätze können eine Verbesserung der Fließfähigkeit des Reaktionsgemisches und der Emulgierfähigkeit der treibmittelhaltigen Formulierung auf kontinuierlich produ- zierenden Anlagen, auf welchen Elemente mit flexiblen oder starren Deckschichten hergestellt werden, bewirken.

Dem aufschäumenden Reaktionsgemisch aus Isocyanat- und Polyolkomponente werden in der Regel Flammschutzmittel zugesetzt, bevorzugt in einer Menge von 5 bis 35 Massen-%, bezogen auf die Gesamtmasse an Verbindungen mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen in der Polyolkomponente. Derartige Flammschutzmittel sind dem Fachmann im Prinzip bekannt und beispielsweise in Polyurethane Handbook, Günter Oertel, Carl-Hanser Verlag, 1985, Kapitel 6.1, S. 270 beschrieben. Dies können beispielsweise brom- und chlorhaltige Polyole oder Phosphorverbindungen wie die Ester der Orthophosphorsäure und der Metaphosphorsäure, die ebenfalls Halogen enthalten können, sein. Bevorzugt werden bei Raumtemperatur flüssige Flammschutzmittel gewählt.

Als dem aufschäumenden Reaktionsgemisch aus Isocyanat- und Polyolkomponente zugesetzte Treibmittel werden Kohlenwasserstoffe, z. B. die Isomeren des Pentans oder Fluorkohlenwasserstoffe, z. B. HFC 245fa (1,1,1,3,3-Pentafluorpropan), HFC 365mfc (1,1,1,3,3-Pentafluorbutan) oder deren Mischungen mit HFC 227ea (Heptafluorpropan), verwendet. Es können auch verschiedene Treibmittelklassen kombiniert werden.

Als dem aufschäumenden Reaktionsgemisch aus Isocyanat- und Polyolkomponente zugesetzte Co-Treib mittel werden Wasser und/oder Ameisensäure oder andere organische Carbonsäuren eingesetzt.

Dem aufschäumenden Reaktionsgemisch aus Isocyanat- und Polyolkomponente werden bevorzugt in der Polyurethanchemie übliche Katalysatoren zugesetzt. Beispiele für derartige Katalysatoren sind: Triethylendiamin, Ν,Ν-Dimethylcyclohexylamin, Tetramethylendiamin, 1- Methyl-4-dimethylaminoethylpiperazin, Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, N,N',N"-Tris-(dimethylaminopropyl)hexahydrotriazin, Dimethylaminopropylformamid, Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylethylendiamin, Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylbutandiamin, Tetramethyl- hexandiamin, Pentamethyldiethylentriamin, Tetramethyldiaminoethylether, Dimethylpiperazin, 1 ,2-Dimethylimidazol, 1-Azabicyclo[3.3.0]octan, Bis-(dimethylaminopropyl)-harnstoff N- Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, N-Cyclohexylmorpholin, 2,3-Dimethyl-3,4,5,6- tetrahydropyrimidin, Triethanolamin, Diethanolamin, Triisopropanolamin, N- Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, Dimethylethanolamin, Zinn-(II)-acetat, Zinn-(II)- octoat, Zinn-(II)-ethylhexoat, Zinn-(II)-laurat, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat, Dioctylzinndiacetat, Tris-(N,N-dimethylaminopropyl)-s-hexahydrotriazin, Tetramethylammoniumhydroxid, Natriumacetat, Natriumoctoat, Kaliumacetat, Kaliumoctoat, Natriumhydroxid oder Gemische dieser Katalysatoren.

Dem aufschäumenden Reaktionsgemisch aus Isocyanat- und Polyolkomponente werden bevorzugt Schaumstabilisatoren zugesetzt. Hier kommen vor allem Polyethersiloxane in Frage. Diese Verbindungen sind im Allgemeinen so aufgebaut, dass ein Copolymerisat aus Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxanrest verbunden ist. Ein Zusatz von Hilfs-, Zusatzstoffen, Katalysatoren etc. zum aufschäumenden Reaktionsgemisch kann vor oder während der Vermischung von Polyol- und Isocyanat-Komponente geschehen, d. h. die zusätzlich verwendeten Komponenten werden der Polyol- oder der Isocyanat-Komponente vor deren Einfuhr in den Mischkopf zugegeben, oder sie werden als dritter Strom im Mischkopf mit der Isocyanat- und Polyolkomponente vermischt.

Die Deckschichten der Sandwich- Verbundelemente sind aus einem starren oder flexiblen Material gefertigt. Als Materialien für die Deckschichten können alle dem Fachmann bekannten Materialien eingesetzt werden. Bevorzugt sind Metalle wie Stahl (verzinkt und/oder lackiert), Aluminium (lackiert und/oder eloxiert), Kupfer, Edelstahl oder Nichtmetalle wie verstärkte, unverstärkte und/oder gefüllte Kunststoffe, wie beispielsweise Polyvinylchlorid oder auf Polyesterbasis oder Glasfasern, imprägnierte Pappe, Papier, Holz, Bitumenglasvlies und mineralisches Glasvlies. Die Deckschichten können auch mit einem Lack beschichtet sein. Obere und untere Deckschicht können aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

Derartige Verbundelemente auf Basis von - ggf. unterschiedlichen (starr oder flexibel) - Deckschichten und einer Kernschicht bevorzugt aus PUR-Hartschaumstoff sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden auch als Metallverbundelemente oder Dämmplatte bezeichnet. Zwischen der Kernschicht und den Deckschichten können weitere Schichten vorgesehen sein.

Beispiele für die Anwendung solcher Verbundelemente mit starren Deckschichten sind ebene oder linierte Wandelemente sowie profilierte Dachelemente für den Industriehallenbau und Kühlhausbau. Auch finden die Verbundelemente als LKW- Aufbauten, Hallentüren und Tore sowie im Containerbau Einsatz. Dämmplatten sowie Verbundelemente mit flexiblen Deckschichten finden Einsatz als Dämmmaterialien von Dächern, Außenwänden und als Fußbodenplatten. Die Herstellung dieser Verbundelemente nach einem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verfahren ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Bei der bevorzugten kontinuierlichen Prozessführung werden die Verbundelemente„endlos" auf so genannten Doppel- Transportbändern in Dicken von in der Regel ca. 20 bis 240 mm hergestellt. Dicken von unter 20 mm und über 240 mm sind aber ebenfalls möglich. Ein solches Doppel-Transportband besteht dabei üblicherweise aus einem umlaufenden Oberband zur Führung der oberen Deckschicht, einem umlaufenden Unterband zur Führung der unteren Deckschicht, einer Zuführeinrichtung für die obere Deckschicht, einer Zuführeinrichtung für die untere Deckschicht, einer Formstrecke, innerhalb derer das Polyurethan-Reaktionsgemisch zwischen der oberen Deckschicht und der unteren Deckschicht aufschäumt und ausreagiert, einer Ablängeinrichtung für das hergestellte Verbundelement s owie e iner Vo rrichtung zum Auftrag en de s aufs chäumenden Reaktionsgemisches auf die untere Deckschicht. Die grundsätzliche Anordnung der einzelnen Elemente für ein kontinuierliches Herstellungsverfahren für Sandwich- Verbundelemente ist aus dem Stand der Technik, wie in DE 1 247 612 (B), insbesondere Spalte 4 Z. 27 bis Spalte 5, Z. 43 sowie die Figuren, und DE 1 609 668 (AI), insbesondere S. 3, vierter Absatz bis S. 5, erster Absatz (Seitenzahlenangabe unter Berücksichtigung des Deckblatts als Seite 1), beschrieben, bekannt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt das noch flüssige Reaktionsgemisch auf die untere Deckschicht (Substrat) mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgetragen. Vorteilhaft befinden sich die Abgangsleitungen und die ggf. eingesetzten Gießharken in einer Höhe von 20 bis 500 mm über der unteren Deckschicht und sind vorzugsweise so angeordnet, dass das Reaktionsgemisch auf die untere Deckschicht aufgebracht werden kann, ohne dass nicht benetzte Bereiche zwischen den einzelnen Auftragsbereichen der jeweiligen Gießharken auf der unteren Deckschicht auftreten. Das nun langsam aufschäumende Reaktionsgemisch wird auf der unteren Deckschicht mittels eines Unterbandes in die Formstrecke, die von einem Ober- und Unterband aufgespannt wird, transportiert. Das aufschäumende Reaktionsgemisch erreicht die obere Deckschicht und verklebt somit die beiden Deckschichten miteinander. Innerhalb der Formstrecke, wobei das Ober- und Unterband die Dicke des herzustellenden Produktes vorgibt, verfestigt sich der Schaumstoff und wird nach Durchlauf durch die Formstrecke über eine Ablängvorrichtung, zum Schneiden der so hergestellten Verbundelemente in gewünschte Längen, abgelängt.

Beispiele

Die folgenden Beispiele beschreiben die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Herstellung von Sandwich- Verbundelementen aus zwei metallischen Deckschichten und einer dazwischen liegenden Polyurethanhartschaumstoff-Kernschicht.

Zur Herstellung der Sandwich- Verbundelemente wurde jeweils ein handelsübliches, kontinuierlich arbeitendes Doppeltransportband eingesetzt. Diese Technologie ist an sich bekannt und beispielsweise in DE 1 609 668 AI beschrieben. Die Komponenten wurden in einem Hochdruckmischkopf vermischt, und das resultierende Reaktionsgemisch wurde anschließend über einen Verteilerkopf V über sechs Schläuche (Abgangsleitungen) auf eine untere Deckschicht (= Substrat) aus verzinktem Stahlblech, beidseitig lackiert, aufgetragen. Die obere Deckschicht bestand aus demselben Material. Die Schläuche wurden in regelmäßigen Abständen über die Breite der unteren Deckschicht angeordnet, um eine gleichmäßige Beauftragung zu gewährleisten, in EP 1 857 248 A2 auf S. 8 in Figur 1 beschrieben. Die Schläuche waren in den Beispielen jeweils zwischen 65 und 75 cm lang (die sechs in einem konkreten Beispiel eingesetzten Schläuche hatten jeweils exakt die gleiche Länge). Die Schläuche hatten jeweils einen Durchmesser von 8 mm innen und 10 mm außen. Die geringfügigen Unterschiede in der Schlauchlänge beeinträchtigen die Aussagekraft der Resultate nicht. Die Hartschaumstoffe der Metallverbundelemente wurden gemäß den nachstehend beschriebenen Verarbeitungsrezepturen hergestellt. Hydroxylzahlen (OH-Zahlen) wurden gemäß DIN 53240 in der Fassung vom Dezember 1971 bestimmt, Säurezahlen gemäß DIN EN ISO 21 14 in der Fassung vom Juni 2002; die angegebenen Zahlenwerte verstehen sich jeweils als mg KOH/g. „Teile" meint Gewichtsteile.

Schaumsystem A: PUR-Hartschaumstoff

100 Gew. -Teile Polyolformulierung mit OH-Zahl 305 bestehend aus:

31 Teile Flammschutzmittel (Trischlorisopropylphosphat, TCPP); 1,8 Teile Wasser; 1 Teil siliconhaltiger Stabilisator; 2,5 Teile Glycerin; 5 Teile eines Polyetherpolyols mit OH-Zahl 470, hergestellt durch Umsetzung von ortho-Toluylendiamin mit Ethylenoxid und Propylenoxid; 7 Teile eines Polyetherpolyols mit OH-Zahl 400, hergestellt durch Umsetzung von Glycerin mit Propylenoxid; 10 Teile eines Polyesterpolyols mit OH-Zahl 370, hergestellt durch Umsetzung von Phthalsäureanhydrid, Adipinsäure und Sojaölfettsäure mit 1 , 1 , 1 -Tris(hydroxymethyl)propan (TMP); 11 Teile eines bromierten Polyetherpolyols mit OH-Zahl 330; 30,7 Teile eines Polyesterpolyetherpolyols mit OH-Zahl 435, hergestellt durch Umsetzung von Phthalsäureanhydrid, Diethylenglykol, Sorbit und Propylenoxid.

2.4 Gew. -Teile Aktivator bestehend aus:

20 Teile Niax A-l (70 % Bis(2-dimethylaminoethyl)ether in Dipropylenglykol); 8 Teile Dimethyl- cyclohexylamin; 4 Teile Pentamethyldiethylentriamin; 68 Teile eines Polyetherpolyols mit OH-Zahl 440, hergestellt durch Umsetzung eines Gemisches von Sucrose und Monoethylenglykol mit Propylenoxid. 2,2 Gew. -Teile Aktivator bestehend aus:

25 Teile Kaliumacetat und 75 Teile Diethylenglykol.

4.5 Gew. -Teile n-Pentan 135 Gew. -Teile 44 V 70 L (Desmodur® 44 V 70 L, Gemisch von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und höherfunktionellen Homologen (PMDI) mit einer Viskosität bei 25 °C von > 610 mPas bis -ί 750 mPas. Das Produkt enthält ca. 34 % 2-Kern MDI, erhältlich von Bayer MaterialScience AG) Kennzahl (Index): 127

Schaumsystem B: PUR/PIR-Hartschaumstoff

100 Gew. -Teile Polyolformulierung mit OH-Zahl 190 bestehend aus:

40 Teile Polyesterpolyetherpolyol mit OH-Zahl 300, hergestellt durch Veresterung von Phthalsäure- anhydrid mit Diethylenglykol und Umsetzung des Reaktionsproduktes mit Ethylenoxid; 16,1 Teile eines Polyetherpolyols mit OH-Zahl 28, hergestellt durch Umsetzung von 1,2-Propylenglykol mit Ethylenoxid und Propylenoxid; 12,3 Teile eines Polyetherpolyols mit OH-Zahl 380, hergestellt durch Umsetzung eines Gemisches von Sucrose, 1,2-Propylenglykol und Monoethylenglykol mit Propylenoxid; 25,6 Teile Flammschutzmittel (Trischlorisopropylphosphat, TCPP); 0,8 Teile Wasser; 2,6 Teile siliconhaltiger Stabilisator; 2,6 Teile eines Polyesterpolyols aus Phthalsäureanhydrid und Diethylenglykol mit OH-Zahl 795 und Säurezahl 100.

0,8 Gew. -Teile Aktivator bestehend aus: 50 Teile Dimethylcyclohexylarnin; 23,5 Teile Pentamethyldiethylentriarnin; 26,5 Teile eines Polyethers mit OH-Zahl 440, hergestellt durch Umsetzung eines Gemisches von Sucrose und Monoethylenglykol mit Propylenoxid. 3,0 Gew. -Teile Aktivator bestehend aus:

25 Teile Kaliumacetat und 75 Teile Diethylenglykol.

2,0 Gew. -Teile Additiv bestehend aus:

10,9 Gew. -Teile Kohlendioxid, 38,9 Gew. -Teile Isopropanolamin und 50,3 Gew. -Teile Monoethyl- englykol.

14,5 Gew. -Teile n-Pentan 200 Gew. -Teile 44 V 70 L

Kennzahl (Index) : 331

Die folgende Tabelle 1 enthält die Standzeiten der eingesetzten Schlauchmaterialien, wobei unter Standzeit die Dauer zwischen zwei Schlauchwechseln während der Produktion von Metall- Polyurethan-Hartschaum- Verbundelementen verstanden wird. Die Standzeiten schwanken in Abhängigkeit vom Durchsatz und etwaigen Produktionsunterbrechungen. Nichtsdestotrotz ist der Unterschied der Standzeiten in den Vergleichsbeispielen zu den erfindungsgemäßen Beispielen deutlich ausgeprägt.

Tabelle 1: Gegenüberstellung Schaumsysteme, Schlauchmaterialien und Standzeiten aus den Beispielen.

Alle Thermoplastischen Polyurethane (TPU) basieren auf Poly-Tetrahydrofuran als Polyetherbestandteil und auf 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat als

Isocyanatbestandteil.

Als Trennmittel wurde Ethylen-bis-stearylamid eingesetzt.

Wie man der Tabelle entnehmen kann, werden mit den erfindungsgemäßen TPU-Typen erheblich längere Standzeiten erzielt als in den Vergleichsbeispielen.