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Title:
MULTI-LAYERED COATING SYSTEMS CONSISTING OF A THICK, GEL-TYPE BASE COAT AND A TOP COAT OF POLYURETHANE LACQUER, PRODUCTION AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/010241
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a multi-layered coating, consisting of a) a base coat of a high-molecular, gel-type polyurethane and b) a top coat consisting of polyurethane lacquer. The invention also relates to the production and use (application) thereof.

Inventors:
STENDER ADOLF (DE)
KOBUSCH CLAUS (CN)
KUETTNER WOLFRAM (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/008479
Publication Date:
February 07, 2002
Filing Date:
July 23, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BAYER AG (DE)
TECHNOGEL GMBH & CO (DE)
STENDER ADOLF (DE)
KOBUSCH CLAUS (CN)
KUETTNER WOLFRAM (DE)
International Classes:
C08G18/10; B05D7/00; C08G18/48; C08G18/78; C09D5/00; C09D175/04; (IPC1-7): C08G18/08; C08G18/48; C08J7/04; B05D7/00
Foreign References:
EP0057838A11982-08-18
EP0511570A11992-11-04
Attorney, Agent or Firm:
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Beschichtungssysteme aus I) wasserfreien, gegebenenfalls wirkstoffhaltigen, gelartigen, hochmole kularen Polyurethanmassen bestehend aus (1) 1562 Gew.%, bevorzugt 2057 Gew.%, besonders bevorzugt 2547 Gew.%, bezogen auf die Summe aus (1) und (2), einer hochmolekularen Matrix und (2) 8538 Gew.%, bevorzugt 8043 Gew.%, besonders bevorzugt 7553 Gew.%, bezogen auf die Summe aus (1) und (2), eines in der Matrix durch Nebenvalenzkräfte fest gebundenen flüssigen Dispersionsmittels, sowie gegebenenfalls (3) 0,1100 Gew.%, bezogen auf die Summe aus (1) und (2), an Füllund/oder Zusatzstoffen, sowie gegebenenfalls Kataly satoren für die polyurethanbildende Reaktion, wobei a) die hochmolekulare Matrix ein kovalent vernetztes Poly urethan ist und b) das flüssige Dispersionsmittel aus einer oder mehreren Poly hydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 12 000, vorzugsweise zwischen 1700 und 6000 und einer OHZahl zwischen 20 und 112, vorzugsweise zwischen 28 und 84, besonders bevorzugt zwischen 30 und 56, besteht, wobei das Dispersionsmittel im wesentlichen keine Hydroxyl verbindungen mit einem Molekulargewicht unter 800, vorzugs weise keine unter 1000, enthält, und c) gegebenenfalls 0,1 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 0, 5 bis 35 Gew.%, besonders bevorzugt 0,75 bis 25 Gew.%, an Wirkstoffen als Zusatzstoffe in der wirkstoffhaltigen Gelasse enthalten sind, und II) lösemittelhaltigen, lösemittelfreien und/oder wässrigen Polyurethan decklacken auf Basis von a) Polyurethanaddukten in einen Anteil von 0 bis 100 Gew.%, bezogen auf die Gesamtrezeptur des Decklackes, b) flexiblen Polyolen mit einer Tg von100 bis 70°C und einem OHGehalt von 0 bis 25 Gew.% in einen Anteil von 0 bis 90 Gew.% an der Rezeptur des Decklacks, c) Polyisocyanaten mit einem NCOGehalt von 4 bis 50 Gew.% in einem Anteil von 0 bis 60 Gew.% bezogen auf die Rezeptur als Decklack, sowie d) weiteren Füllund Hilfsstoffen.
2. Gelartige Grundierungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 2057 Gew.% der hochmolekularen Matrix und 8043 Gew.% des lässigen Dispersionsmittels bestehen, und dass die hochmolekulare Matrix ein Umsetzungsprodukt aus einem oder mehreren Polyisocyanaten und einer oder mehreren Polyhydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 12 000 und einer OHZahl zwischen 20 und 112 ist, wobei das Produkt aus NCOFunktionalität der Polyisocyanate und OHFunktionalität der Polyhydroxylverbindungen mindestens 5,2 beträgt.
3. Gele nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Dispersionsmittel eine oder mehrere Polyhydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht von 17006000 und einer OHZahl von 2884 ist.
4. Gele nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Wirkstoffe aus der Gruppe der Biozide, Duftstoffe, Farben, Detergentien und Waschhilfs mittel, Stempelund Druckfarben, Alterungsschutzmittel, Gleitmittel und Antistatika, Reinigungsund Pflegemittel, Antifoulingmittel und Holz schutzmittel, sowie Pflanzennährstoffe, Frischhaltemittel und Wachstums regulatoren enthalten sind.
5. Beschichtungssysteme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der lösemittelhaltige, lösemittelfreie oder wässrige PolyurethanDecklack auf Basis flexibler Polyole mit einer Tg von100 bis 25°C und mit einem OH Gehalt von 025 Gew.%, vernetzt ist mit Polyisocyanaten mit einem NCO Gehalt von 450 Gew.% und gegebenenfalls bis zu 50 Gew.% nichtver netzende Polyurethanaddukte enthält.
6. Beschichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der löse mittelhaltige, lösemittelfreie oder wässrige PolyurethanDecklack auf Basis flexibler Polyolurethanaddukte, Polyisocyanate mit einem NCOGehalt von 450 Gew.% in Anteilen bis zu 40 % der Gesamtrezeptur enthält.
7. Beschichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyole IIb) mit Polyacrylaten abgemischt sind.
8. Mehrschichtige Beschichtung hergestellt aus einer gelartigen Grundierung entsprechend Ansprüchen 14 mit einer Schichtdicke von 30 µm10 mm und einer Deckschicht aus PULack entsprechend Ansprüchen 58 mit einer Schichtdicke von 5, um2 mm.
9. Verfahren zur Herstellung der mehrschichtigen Beschichtung entsprechend Anspruch 1 und 8 durch in der Reihenfolge nicht festgelegte Schritte a) Eintrag der gelartigen Grundierung in eine Werkzeugform mittels Rakeln, Gießen, Sprühen, Injiziieren, b) Aufbringen der Deckschicht mittels Rakeln, Gießen, Sprühen, Injiziieren, c) wobei a und b hinsichtlich zeitlicher Veränderung zuerst Einbringen der Deckschicht auf die Werkzeugwand und dann Einbringen der Grundierung, zuerst Einbringen der Grundierung und dann Applikation des Decklackes auf die Grundierung und Ausreaktion im ge schlossenen oder geöffneten Werkzeug, zuerst Einbringen der Grundierung und dann Applikation des Decklackes auf die Werkzeugwand und Ausreaktion im ge schlossenen Werkzeug, variieren können, d) Einbringen des zu beschichtenden Trägermaterials in das Werkzeug durch e) Injektion (z. B. Kunststoffe, Duroplaste, etc.), f) Einlegen (z. B. Metall, Textil, Holz, fertige Bauteile), g) Rakeln, Gießen, Sprühen (z. B. Folien, PULack, Sprühhäute), h) Applikation der Grundierung und des Decklackes mit den in a und b beschriebenen Variationen auf das zu beschichtende Trägermaterial, Aushärtung der Beschichtung und Entnahme des fertig beschichteten Bauteils aus der Werkzeugform, i) Herstellung der Grundierung und des Decklackes in der Werkzeug form und anschließendes Einbringen des zu beschichtenden Träger materials in die Form, Ausreaktion und Entnahme des fertig be schichteten Bauteils.
10. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Strukturen mit folgendem Aufbau a) Decklack/Grundierung/Decklack, b) Decklack/Grundierung/Decklack/Träger und anschließende Appli kation auf beliebigen Träger durch Klebtechniken mit z. B. 1K oder 2KPUKlebstoffen, c) Decklack/Grundierung/Träger/Grundierung/Decklack, d) Träger 1/Grundierung/Decklack/Träger 2 mit Träger 1 wie Folien, Textil und Träger 2.
11. Verwendung der Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 1 zur Beschichtung von Substraten.
12. Verfahren zur Beschichtung von Substraten, dadurch gekennzeichnet, dass Beschichtungssysteme gemäß Anspruch 1 aufgebracht werden.
Description:
-Die Lichtechtheit ist häufig nicht gegeben.

-Durch den Einsatz von Weichmachern in den Folien wird ein erheblicher Beitrag zum Fogging geleistet.

Wasserfreie Gelmassen wie sie z. B. in der EP-A 0 057 838 und EP-A 0 057 839 be- schrieben sind, sind mittlerweile im Markt weit verbreitet und werden nach den in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Verfahren hergestellt und eingesetzt. Diese Anmeldungen betreffen wasserfreie Gelmassen, gegebenenfalls wirkstoffhaltige Gel- massen mit Depotwirkung, bestehend aus einer Polyurethanmatrix und höhermole- kularen Polyolen als Dispersionsmittel und gegebenenfalls Wirkstoffen, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Gelmassen, gegebenenfalls in Anwesenheit der Wirk- stoffe. Als Wirkstoffe können Biozide, Pharmazeutika, etherische Öle, Duftstoffe, Farben, Reinigungsmittel, Alterungsschutzmittel, Gleit-und Antistatikmittel und andere eingesetzt werden. Die Gelmassen können als Abform oder Eingussmassen oder als wirkstoffhaltige Formteile mit Depotwirkung der Wirkstoffe Verwendung finden. Allerdings werden diese Gele als solche eingesetzt und mit z. B. Folien oder Textil kaschiert, um einen Einsatz als Block-Gel zu ermöglichen.

Gele auf wässriger Basis werden seit Jahren in vielen technischen Bereichen verwendet (s. z. B. R. L. Whistler, Industrial Gums, Academic Press, InC., New York, 1973 und DE-A 2 347 299). Eine besonders interessante Eigenschaft der Gele be- steht darin, dass sie eine hohe Abformgenauigkeit aufweisen. Dies wird dazu genutzt, um Formkörper zu doublieren. Dabei wird der abzuformende Körper mit der gelbil- denden Masse umgossen. Nach der Gelbildung wird der Formkörper entnommen.

Man erhält eine Gelform, deren Hohlraum dem Volumen des Formkörpers ent- spricht. Als Doubliermasse wird z. B. im Dentalbereich ein Agar-Agar-Gel verwen- det. Solche Massen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf :

a) Die Gelierung dauert lange und muss unter bestimmten Verfahrensbe- dingungen erfolgen, b) die Elastizität des Gels ist für die Entformung von dünnen Stegen und Hinter- schnitten nicht hoch genug und c) die Dimensionsstabilität ist nicht befriedigend, d) bei offener Lagerung der Gelform tritt bereits nach sehr kurzer Zeit infolge der Wasserverdunstung eine Veränderung der Proportionen ein.

Weiterhin sind wasserfreie Abformmassen, z. B. auf Silikonbasis, bekannt. Sie werden hergestellt, indem man ein Vorpolymerisat mit einer geringen Menge an Ver- netzungsmittel vermischt. Das abzuformende Modell wird mit dieser Reaktionsmi- schung umgossen und nach der Aushärtung der Mischung entnommen. Man erhält eine Form mit einem Hohlraum, in der dann Abgüsse des Modells hergestellt werden können. Wasserfreie Abformmassen besitzen jedoch folgende Nachteile : a) zu hohe Viskosität für die Abformung sehr feiner Vertiefungen und Hinter- schnitte in der Oberfläche des Modells und b) zu lange Reaktionszeiten ; bei der Verkürzung der Reaktionszeit durch Er- höhung des Vernetzungsmittelanteils erfolgt eine zu starke Schrumpfung der Form.

Wirkstoffe enthaltende Gelmassen mit Depotwirkung, bei denen die Wirkstoffe über einen Zeitraum von Wochen bis Monaten an das umgebende Medium abgegeben werden, sind beispielsweise aus den US-A 3 822 238 und 3 975 350 bekannt.

Weiterhin ist es aus der DE-A 25 21 265 bekannt, wasser-und/oder alkoholhaltige Polyurethan-Polyharnstoffgele in Gegenwart von Duftstoffen herzustellen. Hierbei werden Trägermaterialien auf Basis Wasser enthaltender Gele beschrieben, die die

vielfältigsten Agentien enthalten können, z. B. Pharmazeutika, Biozide oder Duft- stoffe. Derartige Wassergele haben jedoch den Nachteil, dass viele Agentien, z. B.

Biozide, durch die Anwesenheit des Wassers relativ schnell zersetzt werden können und somit die Zeit der Wirksamkeit dieser Gele, d. h. der Depoteffekt, stark verkürzt wird. Weiterhin ist bekannt, Wirkstoffe massiven und/oder geschäumten hochmole- kularen Polyurethanen zu inkorporieren (CH-A 289 915).

Derartige hochmolekulare Polyurethane haben jedoch den Nachteil, dass ein hoher Anteil der inkorporierten flüssigen Agentien in Folge des durchgängig hochmole- kularen Aufbaus und/oder zu hohem Hartsegmentanteil im Polyurethan verbleibt und damit für die Depotwirkung verloren ist. Feste aktive Agentien können nur sehr begrenzt eingesetzt werden ; nicht-flüchtige Festsubstanzen wandern nicht heraus und leichflüchtige feste Agentien können nur für sehr kurze Zeit und in sehr geringer Menge herausdiffundieren.

In der EP-A 0 057 838 und EP-A 57 839 wurden Gele auf Basis von Polyolen beschrieben, die eine hohe AbEorrngenauigkeit aufweisen, ohne mit den genannten Nachteilen behaftet zu sein. Die Gele werden erhalten, indem man ein oder mehrere höherfunktionelle, höhermolekulare Polyole in Gegenwart von Katalysatoren und gegebenenfalls Füll-und Zusatzstoffen mit einer solchen Menge an organischen Di- und/oder Polyisocyanaten umsetzt, dass eine Isocyanatkennzahl von etwa 15-60 re- sultiert. Unter"Isocyanatkennzahl"wird das Äquivalenzverhältnis (NCO/OH) x 100 verstanden. Wie gefunden wurde, entstehen nur dann erfindungsgemäße, elastische Gele, die aus einer kovalent vernetzten Polyurethanmatrix und einem oder mehreren darin fest (d. h. ohne die Gefahr eines störenden Ausschwitzens) gebundenen Polyolen aufgebaut sind, wenn die miteinander reagierenden Isocyanat-bzw. Polyol- komponenten eine gewisse Mindestfunktionalität aufweisen und wenn das bzw. die Polyole im wesentlichen frei von Anteilen mit einer OH-Zahl von mehr als 112 bzw. einem Molekulargewicht unterhalb von 800, vorzugsweise unterhalb von 1000 sind.

Es wurde damals auch gefunden, dass man Gelmassen mit verbesserter Depot- wirkung, gleichmäßiger Wirkstoffabgabe, hoher Wirkstoffkonzentration, guter Stabi- lität der Wirkstoffzusätze und guter Migrationsfähigkeit der Wirkstoffe erhält, wenn man Wirkstoffe als Zusatzstoffe bei der PU-bildenden Reaktion in höhermolekularen Polyolen löst bzw. dispergiert und Di-und/oder Polyisocyanate, sowie Katalysatoren und gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe zumischt.

Die Vorteile der dieser Gelmassen liegen darin, dass in der nur teilweise vernetzten Polyurethanmatrix ein hoher Anteil an höhermolekularen Polyolen vorliegt, welcher die Migration und Abgabe der Wirkstoffe nach außen ermöglicht und steuert.

Nachteilig ist jedoch die Oberfläche dieser Gele : Sie ist zu gummiartig und daher schmutzempfindlich und fühlt sich nicht gut (zu klebrig) an und hat daher eine unbefriedigende Haptik. Daher wird entweder eine Folie oder Textil als Schutz aufgebracht. Die Folien sind z. B. auch notwendig, um das Gel überhaupt zu hand- haben. Dies ist erstens kostenintensiv und erlaubt außerdem nur eingeschränkten oder keinen Einsatz des Gels in verschiedenen Anwendungen, wo diese Folie stört (z. B. im Automobilinnenraum die Mittelkonsole).

Eine Lackierung mit einem elastischen Netzwerk wäre hier eine Alternative. Bekannt ist die Beschichtung von z. B. über Spritzguss hergestellten Kunststoffsubstraten mit zweikomponentigen, konventionellen (lösemittelhaltigen oder wässrigen) Klar-oder Decklacken im Sprühverfahren. Dadurch kann ein Schutz der Oberfläche bereits mit einer 10-100 um dünnen Beschichtung erreicht werden. Die Elastizität der Beschich- tung ist der der Substrate angepasst und liegt meist im Bereich <100 %. Hierbei ist zu unterscheiden zwischen der Biegeelastizität, die für gewöhnlich die vertikale Ver- formbarkeit angibt und der Reißdehnung, die die horizontale Verformbarkeit angibt.

Bei der Reißdehnung ist zusätzlich das Rückstellverhalten nach Verformung anzu- geben, das zeigt, ob eine plastische oder elastische Verformung aufgetreten ist.

Kunststofflacke oder die noch härteren Metalllacke zeigen dieses Verhalten normalerweise nicht.

Zur Beschichtung von Kunststoffsubstraten werden im Gegensatz zur Lackierung von Metallteilen flexible Lacke eingesetzt, da z. B. harte Lacke eine Versprödung des Gesamtbauteils (Kunststoff+Lack) bewirken würde. Dies könnte z. B. bei tiefen Tem- peraturen eine Zersplitterung des Bauteils durch Risspropagation im Falle eines mechanischen Kontaktes zur Folge haben. Elastische Kunststofflacke haben daher im allgemeinen Reißdehnungen von ca. 5-100 % und können im Biegetest (Umbiegen eines lackierten Bayflex-Substrates) bis-20°C ohne Rissbildung belastet werden.

Das Rückstellverhalten ist jedoch meist mäßig, da der Lack ein festes Polymer- netzwerk ausgebildet hat. Außerdem zeigen z. B. Thermoplaste im Allgemeinen <5 % Rückstellverhalten. Elastische Substrate wie z. B. feste Gele zeigen jedoch bei deutlich höherer Reißdehnung (teilweise >1000 %) immer noch ein intaktes Rück- stellverhalten zum Originalzustand.

Um die Oberfläche von Gelen wie oben angedeutet z. B. vor Verschmutzung, Ver- kratzung, Licht-und Wettereinflüssen sowie gegen Lösemittel zu schützen, wäre eine Lackierung sinnvoll. Allerdings sind die typischen, elastischen Kunststofflacke nicht ausreichend, vor allem bzgl. zweier Aspekte : -die Haftung auf solchen elastischen, rückstellfahigen Substrates (auch nach Bewitterung) ist mangelhaft ; -das Dehnungs-und Rückstellverhalten elastischer Substrate wird durch eine nicht genügend elastische Lackschicht beeinträchtigt (so kann z. B. das ge- samte Gel reißen oder der Lack abplatzen).

Bei den Gelen kommt dann als zusätzliche Anforderung, dass bei vielen Anwen- dungen die Oberfläche haptische Eigenschaften haben sollte (Fahrradsattel, Sitz- polster etc.), gleichzeitig auch Beständigkeiten gegen Lösemittel, Chemikalien (Säuren, Laugen, Waschlösung) und auch Bewitterung haben muss. Dies ist mit Be- schichtungen herkömmlichen Typs nicht zu erreichen. So ist auch die in der EP-

A 057 839 beschriebene Impranil C Lösung als Beschichtung unzureichend, da die Beständigkeit gegen Lösemittel nicht gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung war nun Beschichtungssysteme bereitzustellen, das die genannten Nachteile nicht aufweisen und darüber hinaus Vorteile in Bezug auf Handhabung und Haptik (Griffverhalten auf der Oberfläche) bietet.

Überraschend wurde nun gefunden, dass in einem Kombinationsaufbau bestehend aus einer Grundschicht aus einem hochmolekularen, gelartigen Polyurethan und einer Deckschicht aus PU-Lack eine Gesamtbeschichtung erzielt werden kann, die die gewünschten Eigenschaften hat : -hohe horizontale Haptik durch die gelartige Grundschicht, -hohe vertikale Haptik durch die Deckschicht aus PU-Lack, -hohe Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse durch die Deckschicht, -hohes Dehnvermögen und gleichzeitig hohes Rückstellverhalten nach Druck- und/oder Zugbelastung beider Schichten.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrschichtige Beschichtung, bestehend aus a) einer Grundschicht aus hochmolekularen, gelartigen Polyurethanen b) einer Deckschicht bestehend aus Polyurethan-Lack welche auf beliebige Substrate appliziert werden kann und in allen Bereichen der industriellen Anwendung eingesetzt werden kann, wo eine Oberfläche geschaffen werden soll, die sich durch

-hervorragenden Softeffekt -und hohe Beständigkeiten gegen Umwelteinflüsse -und/oder einfache Herstellung und Verarbeitung -und hohes Dehnvermögen und Rückstellvermögen (um sich den mechani- schen Eigenschaften aller Substrate ideal anpassen zu können) auszeichnet und die obigen Nachteile nicht hat, sowie deren Herstellung und Ver- wendung.

Überraschend wurde weiterhin gefunden, dass die damals in der EP-A 0 057 838 und 0 057 839 beschriebenen Vorteile der Gele durch diesen Systemaufbau nicht beein- trächtig sondern sogar verbessert werden. Der Systemaufbau gelartiges PU + Deck- schicht erfüllt damit auch weiterhin die gesamten Vorteile der bekannten Gele (EP-A 005 739 und EP-A 005 738).

Darüber hinaus ergeben sich jedoch noch eine ganze Reihe von weiteren Vorteilen : -Das Gel muss nicht mehr einer Folie oder mit Textil kaschiert werden, son- dern wird nachträglich oder vorzugsweise direkt in der Form lackiert und kann dann gemeinsam mit der dickschichtigen Gelasse auf andere Substrate aufgebracht werden.

-Dies ermöglicht die Herstellung der Bauteile in einem Arbeitsgang.

-Die Oberflächeneigenschaften sind deutlich verbessert (Haptik, Beständig- keiten, Staubfreiheit). Damit wird auch die Handhabung deutlich verbessert.

-Optische Effekte (bestimmte Unifarben, Metallicfarben oder Hochglanz) werden ermöglicht. Dies ist mit der bisherigen Kombination nicht möglich.

-Auch eine komplett neue Applikation wird ermöglicht : Das Aufbringen der gelartigen PU-Grundierung auf beliebige Substrate durch Aufrakeln, Auf- sprühen, Aufgießen und anschließende Versiegelung der Oberfläche durch die PU-Lackierung.

-Ebenfalls neu ist dann auch eine Sandwich-Kombination : PU-Lack/gelartige Grundierung/PU-Lack. Dies ermöglich z. B. die Herstellung von Folien, die beidseitig mit der Oberflächenvergütung versehen sind. Auch weitere System- aufbauten sind damit möglich (z. B. PU-Deckschicht/PU-Grundierung/Träger- material/PU-Grundierung/PU-Deckschicht).

Die Erfindung betrifft daher a) die Herstellung und Formulierung gelartiger Grundschichten vergleichbar zu EP-A 0 057 838 in einer Schichtdicke von 0,01-100 mm in Kombination mit b) einer PU-Schutzschicht in einer Schichtdicke von 0.005-2 mm lösemittel- freien, lösemittelhaltigen oder wässrigen hochelastischen Polyurethanbe- schichtungen. Die erfindungsgemäßen Beschichtungen zeigen hohes Dehnungs-und Rückstellverhalten.

Gegenstand der Erfindung sind somit Beschichtungssysteme aus I) wasserfreien, gegebenenfalls wirkstoffhaltigen, gelartigen, hochmolekularen Polyurethanmassen bestehend aus

(1) 15-62 Gew.-%, bevorzugt 20-57 Gew.-%, besonders bevorzugt 25-47 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus (1) und (2), einer hochmole- kularen Matrix und (2) 85-38 Gew.-%, bevorzugt 80-43 Gew.-%, besonders bevorzugt 75-53 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus (1) und (2), eines in der Matrix durch Nebenvalenzkräfte fest gebundenen flüssigen Dispersions- mittels, sowie gegebenenfalls (3) 0,1-100 Gew.-%, bezogen auf die Summe aus (1) und (2), an Füll- und/oder Zusatzstoffen, sowie gegebenenfalls Katalysatoren für die polyurethanbildende Reaktion, wobei a) die hochmolekulare Matrix ein kovalent vernetztes Polyurethan ist und b) das flüssige Dispersionsmittel aus einer oder mehreren Polyhydroxyl- verbindungen mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 12 000, vorzugsweise zwischen 1700 und 6000 und einer OH-Zahl zwischen 20 und 112, vorzugsweise zwischen 28 und 84, besonders bevorzugt zwischen 30 und 56, besteht, wobei das Dispersionsmittel im wesentlichen keine Hydroxylverbindungen mit einem Molekular- gewicht unter 800, vorzugsweise keine unter 1000, enthält, und c) gegebenenfalls 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,75 bis 25 Gew.-%, an Wirkstoffen als Zusatzstoffe in der wirkstoffhaltigen Gelasse enthalten sind, und

II) lösemittelhaltigen, lösemittelfreien und/oder wässrigen Polyurethandeck- lacken auf Basis von a) Polyurethanaddukten in einen Anteil von 0 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtrezeptur des Decklackes, b) flexiblen Polyolen mit einer Tg von-100 bis 70°C und einem OH- Gehalt von 0 bis 25 Gew.-% in einen Anteil von 0 bis 90 Gew.-% an der Rezeptur des Decklacks, c) Polyisocyanaten mit einem NCO-Gehalt von 4 bis 50 Gew.-% in einem Anteil von 0 bis 60 Gew.-% bezogen auf die Rezeptur als Decklack, sowie d) weiteren Füll-und Hilfsstoffen.

Bevorzugt sind Gele mit 20 bis 57 Gew.-% der hochmolekularen Matrix (1) und 80 bis 43 Gew.-% des flüssigen Dispersionsmittels (2). Die hochmolekulare Matrix ist erfindungsgemäß ein Umsetzungsprodukt aus einem oder mehreren Polyisocyanaten und einer oder mehreren Polyhydroxylverbindungen und einer oder mehreren Poly- hydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 12 000 und einer OH-Zahl zwischen 20 und 112 ist, wobei das Produkt aus NCO-Funktionalität der Polyisocyanate und OH-Funkktionalität der Polyhydroxylverbindungen min- destens 5,2 beträgt.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungssysteme bestehen vorzugsweise aus 20 bis 57 Gew.-% der hochmolekularen Matrix und 80 bis 43 Gew.-% des lässigen Disper- sionsmittels, wobei die hochmolekulare Matrix ein Umsetzungsprodukt aus einem oder mehreren Polyisocyanaten und einer oder mehreren Polyhydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 12000 und einer OH-Zahl zwischen

20 und 112 ist, wobei das Produkt aus NCO-Funktionalität der Polyisocyanate und OH-Funktionalität der Polyhydroxylverbindungen mindestens 5,2 beträgt.

Vorzugsweise besteht das erfindungsgemäß eingesetzte Dispersionsmittel aus einer oder mehreren Polyhydroxylverbindungen mit einem Molekulargewicht von 1700 bis 6000 und einer OH-Zahl von 28 bis 84.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel basieren vorzugsweise auf flexiblen Polyolen mit einer Tg von-100 bis 25°C und einem OH-Gehalt von 0 bis 25 Gew.-% und sind vorzugsweise vernetzt mit Polyisocyanaten mit einem NCO-Gehalt von 4 bis 50 Gew.-%.

Zur Steigerung der Chemikalienbeständigkeit können gegebenenfalls Polyisocyanate mit einem NCO-Gehalt von 4-50 Gew.-% in Anteilen bis zu 40 % der Gesamt- rezeptur und den erfindungsgemäßen Beschichtungssystemen zugesetzt werden.

Abmischung der Polyhydroxyverbindungen zur Verbesserung der Chemikalienbe- ständigkeit mit z. B. Polyacrylaten sind ebenfalls erfindungsgemäß geeignet.

Die Decklacke des erfindungsgemäßen Beschichtungssystems sind z. B. Formulie- rungen von Polyurathandecklacken mit -bis zu 150% Füllstoffen (z. B. Titandioxid) -bis zu 10% Katalysator (wie DBTL) -bis zu 20% Wirkstoffen (wie Bioziden, Duftstoffen) -bis zu 10% Additiven (wie Verlaufshilfsmittel) -bis zu 5% Lichtschutzmittel (wie Tinuvin@ 1130) sowie

-gegebenenfalls Farbstoffe, Pigmente, Metallflitter etc.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungssysteme eignen sich z. B. zur Herstellung einer mehrschichtigen Beschichtung bestehend aus -einer gelartigen Grundierung mit einer Schichtdicke von 30 llm-10 mm, -einer Deckschicht aus z. B. PU-Lack mit einer Schichtdicke von 5 llm-2 mm.

Die Herstellung einer mehrschichtigen Beschichtung erfolgt erfindungsgemäß durch a) Eintrag der gelartigen Grundierung in eine Werkzeugform mittels Rakeln, Gießen, Sprühen, Injiziieren ; b) Aufbringen der Deckschicht mittels Rakeln, Gießen, Sprühen, Injiziieren ; c) beliebige Variation von a und b hinsichtlich zeitlicher Veränderung, z. B.

-zuerst Einbringen der Deckschicht auf die Werkzeugwand und dann Einbringen der Grundierung ; -zuerst Einbringen der Grundierung und dann Applikation des Decklackes auf die Grundierung und Ausreaktion im geschlossenen oder geöffneten Werkzeug ; -zuerst Einbringen der Grundierung und dann Applikation des Deck- lackes auf die Werkzeugwand und Ausreaktion im geschlossenen Werkzeug ; d) Einbringen des zu beschichtenden Trägermaterials in das Werkzeug durch

e) Injektion (z. B. Kunststoffe, Duroplaste, etc.), f) Einlegen (z. B. Metall, Textil, Holz, fertige Bauteile), g) Rakeln, Gießen, Sprühen (z. B. Folien, PU-Lack, Sprühhäute), h) Applikation der Grundierung und des Decklackes mit den in a) und b) be- schriebenen Variationen auf das zu beschichtende Trägermaterial, Aushärtung der Beschichtung und Entnahme des fertig beschichteten Bauteils aus der Werkzeugform, i) Herstellung der Grundierung und des Decklackes in der Werkzeugform und anschließendes Einbringen des zu beschichtenden Trägermaterials in die Form, Ausreaktion und Entnahme des fertig beschichteten Bauteils.

Unterschiedliche mehrschichtige Strukturen sind erfindungsgemäß möglich, z. B. mit folgendem Aufbau : a) Decklack/Grundierung/Decklack ; b) Decklack/Grundierung/Decklack/Träger (Herstellung gemäß a) und an- schließende Applikation auf beliebigen Träger durch die bekannten Kleb- techniken mit z. B. 1K oder 2K-PU-Klebstoffen) ; c) Decklack/Grundierung/Träger/Grundierung/Decklack ; d) Träger 1/Grundierung/Decklack/Träger 2 mit Träger 1 z. B. Folien, Textil und Träger 2 wie in 10 beschrieben beliebige Materialien.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Polyurethansysteme für Beschichtungen die ein besonderes Griffverhalten (Haptik) erfordern, beispielsweise ein weiches Griffverhalten zeigen (soft feel Haptik).

Die Haptik wird zum einen über den Gehalt an flexiblen Polyolen auf Basis von Polyester, Polyester/Polyacrylat oder Polyacrylat (gegebenenfalls Mischung aus OH- funktionellen und nichtfunktionellen Polyolen) erreicht. Auch die zugesetzten üb- lichen Füllstoffe und Additive können die Haptik beeinflussen.

Alle erfindungsgemäßen Lacksysteme lassen sich im konventionellen Betrieb ver- arbeiten. Speziell die Applikation im IMC-Verfahren (in mould coating) ist Bestand- teil der Erfindung. Dieses Verfahren sieht die Applikation der Lacke in eine oder beide Werkzeughälften vor, die gelartige Grundierung wird zwischen den Werkzeug- hälften wie in EP-A 005 783 beschrieben hergestellt und die komplette Beschichtung kann der Form entnommen werden und dann auf beliebige Träger (Metall, Holz, Kunststoff, Keramik, Stein, Beton, Glas, mineralische Untergründe etc.) aufgebracht werden.

Ebenfalls möglich ist die Herstellung eines Bauteils direkt in der Form : -Einlegen des zu beschichtenden Materials in eine Werkzeugform, -Beschichtung einer Werkzeughälfte mit -aus der PU-Chemie bekannten Trennmitteln (z. B. Stearat), -der Deckschicht aus PU-Lack und anschließender Antrocknung dieses Lackes auf der Werkzeugoberfläche, Schließen der Werkzeughälften,

-Injektion der gelartigen Grundierung zwischen Deckschicht und Träger, -Entnahme des kompletten Bauteils aus Träger/Grundierung/Deckschicht.

Die erfindungsgemäßen Polyurethansysteme (Grundierung+Deckschicht) können zur Herstellung der unterschiedlichsten Beschichtungssysteme verwendet werden. Her- vorzuheben sind folgende Kombinationen : -Träger (Holz, Metall, Glas, Keramik, Kunststoff, Gummi, Folien, PU-Lack), -gelartige Grundierung (farbig, farblos, transparent, fluoreszierend, wirkstoff- haltig, wirkstoffabgebend, transluszent, duftstoffhaltig), -PU-Decklack (farbig, farblos, transparent, fluoreszierend, duftstoffhaltig, transluszent, metallic Farbeffekt, Softeffekt).

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungs- gemäßen Beschichtungssystems aus I) gegebenenfalls wirkstoffhaltigen, im wesentlichen wasserfreien Gelmassen, dadurch gekennzeichnet, dass man a) ein oder mehrere Di-und/oder Polyisocyanate mit b) einer oder mehreren Polyhydroxylverbindungen mit einem Mole- kulargewicht zwischen 1000 und 12 000, und einer OH-Zahl zwischen 20 und 112, c) gegebenenfalls 0,1 bis 50 Gew.-% an Wirkstoffen,

d) gegebenenfalls Katalysatoren für die Reaktion zwischen Isocyanat- und Hydroxylgruppen, e) sowie gegebenenfalls aus der Polyurethanchemie an sich bekannten Füll-und Zusatzstoffen umsetzt, wobei die Isocyanatkennzahl zwi- schen 15 und 50 liegt, das Produkt der Funktionalitäten der Poly- urethan-bildenden Komponenten mindestens 5,2 beträgt und die Polyhydroxylverhindungen im wesentlichen frei an Hydroxylverbin- dungen mit einem Molekulargewicht unter 800 sind, und II) zusätzlich eine Polyurethanbeschichtung mittels Sprühverfahren, Rakeln oder anderen Auftragstechniken auf dieses Gel (I) aufbringt.

Erfindungsgemäß kann der Decklack der Komponente II) nachträglich oder vor- zugsweise durch Aufbringen auf die Wand oder Wände der Form, in der das Gel hergestellt wird und anschließender Gelbildung in dieser Form aufgebracht werden.

Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Polyolen für die gelartige Grundierung handelt es sich vorzugsweise um die in der Polyurethanchemie an sich bekannten, bei Raumtemperatur oder wenig oberhalb flüssigen Polyhydroxypolyester,-polyether, -polythioether,-polyacetale,-polyearbonate oder-polyesteramide des oben angege- benen Molekulargewichtsbereichs, OH-Zahlbereichs und OH-Funktionalität.

Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester sind z. B. Um- setzungsprodukte von mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und gegebenenfalls zusätzlich drei-und vierwertigen Alkoholen mit mehrwertigen, vorzugsweise zwei- wertigen Carbonsäuren. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die ent- sprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niedrigen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyester verwen-

det werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatischer, cycloaliphatischer, aroma- tischer und/oder heterocyclischer Natur sein und gegebenenfalls, z. B. durch Halogen- atome, substituiert und/oder ungesättigt sein.

Als Beispiele für solche Polycarbonsäuren und deren Derivate seien genannt : Adipinsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydro-oder Hexahydrophthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Trimellitsäure, Maleinsäurean- hydrid, di-und trimerisierte ungesättigte Fettsäuren, Terephthalsäuredimethylester und Terephthalsäure-bis-glykolester.

Als mehrwertige Alkohole kommen z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol- 1,4 und/oder-2, 3, Hexandiol-1,6, Neopentylglykol, 1,4-Bis-hydroxymethylcyclo- hexan, 2-Methyl-1, 3-propandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol-1,2,6, Pentaerythrit, Chinit, Mannit, und Sorbit, Formit, Methylglykosit, ferner Di-, Tri-, Tetra-und höhere Polyethylen-, Polypropylen-, sowie Polybutylen-Glykole in Frage.

Die Polyester können anteilig endständige Carboxylgruppen aufweisen. Auch Poly- ester aus Lactonen, z. B. £-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z. B. 8-Hydroxy- capronsäure, sind einsetzbar.

Auch die erfindungsgemäß in Frage kommenden, mindestens 2, in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 3, Hydroxylgruppen aufweisenden Polyole sind solche der an sich bekannten Art und werden z. B. durch Polymerisation von Epoxiden wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlor- hydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von Lewis-Katalysatoren, oder durch Anlagerung dieser Epoxide, vorzugsweise Ethylenoxid und Propylenoxid, gegebe- nenfalls im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen wie Wasser, Alkohole, Ammoniak oder Amine, z. B. Ethylen- glykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Diethylolpropan, Glycerin, Sorbit, Succrose, Formit oder Formose, sowie 1-(4, 4'-Dihydroxydiphenyl) propan, Anilin, Ethylendiamin oder Ethanolamin hergestellt.

Auch OH-Gruppen aufweisende Polythioether, Polybutadiene, Polyacetale, Poly- carbonate oder Polyesteramide sind einsetzbare Ausgangsprodukte. Auch bereits Urethan-und/oder Harnstoffgruppen enthaltende Polyhydroxylverbindungen, sowie gegebenenfalls modifizierte natürliche Polyole, wie Ricinusöl, sind geeignet.

Erfindungsgemäß können gegebenenfalls auch Polyhydroxylverbindungen eingesetzt werden, in welchen hochmolekulare Polyaddukte bzw. Polykondensate oder Poly- merisate in feindisperser oder gelöster Form enthalten sind. Derartige Polyhydroxyl- verbindungen werden z. B. erhalten wenn man Polyadditionsreaktionen (z. B. Um- setzungen zwischen Polyisocyanaten und aminofunktionellen Verbindungen). bzw.

Polykondensationsreaktionen (z. B. zwischen Formaldehyd und Phenolen und/oder Aminen) in situ in den oben genannten, Hydroxylgruppen aufweisenden Verbin- dungen ablaufen lässt.

Auch die durch Vinylpolymerisate modifizierten Polyhydroxylverbindungen, wie sie z. B. die Polymerisation von Styrol und/oder Acrylnitril in Gegenwart von Polyethern oder Polycarbonatpolyolen erhalten werden, sind für das erfindungsgemäße Ver- fahren geeignet.

Vertreter der genannten erfindungsgemäß zu verwendenden höhermolekularen Poly- hydroxylverbindungen sind z. B. in High Polymers, Vol. XVI,"Polyurethanes, Chemistry and Technology", verfasst von Saunders-Frisch, Interscience Publishers, New York, London, Band I, 1962, Seiten 32 42 und Seiten 44-54 und Band II, 1964, Seiten 5-6 und 198-199, ferner im Kunststoff-Handbuch Band VII, Vieweg- Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z. B. auf den Seiten 45 bis 71, sowie in der DE-A 29 20 501, Seite 17 bis Seite 24 aufgeführt. Selbstverständlich können Mischungen der obengenannten Verbindungen, z. B. Mischungen von Polyethern und Polyestern, eingesetzt werden.

Bevorzugt werden erfindungsgemäß die in der Polyurethanchemie an sich bekannten Polyhydroxypolyether der genannten Art mit 2 bis 6, besonders bevorzugt mit etwa 2 bis 3 Hydroxylgruppen vom Molekül und einem statistisch oder segmentiert einge- bauten Ethylenoxidgehalt von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 15, be- sonders bevorzugt mit mindestens 20 Gew.-%, als höhermolekulare Polyole einge- setzt. Ganz besonders bevorzugt werden Polypropylenetherpolyole mit mindestens 20 Gew.-% Ethylenoxid, bei denen mindestens 15 Gew.-% der OH-Endgruppen primäre Hydroxylgruppen sind.

Der Gehalt an Polyolen in der erfindungsgemäß zu verwendenden, gelbildenden Mischung beträgt etwa 80-99 Gew.-%, vorzugsweise etwa 85 bis 98 Gew.-%, be- zogen auf das Gesamtgewicht der gelbildenden Mischung aus Polyurethanaus- gangskomponenten.

Als Beispiele für erfindungsgemäß geeignete flexible lösemittelhaltige, lösemittel- freie oder wässrige Polyole für die PU-Deckschicht sind zu nennen : 1) Lineare Polyesterpolyole mit einem OH-Gehalt von 1-25 Gew.-% und einer Viskosität von 100-5000 mPa*s, wie z. B. Desmophen) 670, Desmophen VP LS 2328 oder Bayhydrol PT 241 ; 2) Hydroxyfunktionelle Polycarbonat-Polyester mit einem OH-Gehalt von 1-10 Gew.-% und einer Viskosität von 1500-10.000 mPa*s, wie z. B. Desmophen VP LS 2236 und Desmophen C 200 ; 3) PES/PAC-Dispersionen wie z. B. Bayhydrol VP LS 2058 ; 4) Polyetherpolyole mit einem OH-Gehalt von 1-25 Gew.-% und einer Viskosi- tät von 100-3000 mPa*s, wie z. B. Desmophen 550U ;

5) Polyurethanadukte mit einer Viskosität von 100-55000 mPa*s, wie z. B.

Impranil (» C, Desmolac 4340 (z. B. auf Basis IPDI, HDI, W, NTI) oder Bayhydrol DLN.

Prinzipiell geeignet sind alle elastischen Polyole mit entsprechendem Dehn-und Rückstellverhalten.

Flexible Polyole zeigen erfahrungsgemäß eine schlechtere Beständigkeit gegen Löse- mittel, Chemikalien, Frei-und Kurzbewitterung als vergleichsweise spröde Polyole auf Basis von Polyestern oder Polyacrylaten.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyolkomponente können Mischungen von flexiblen und spröden Polyolen eingesetzt werden.

Als Beispiele für erfindungsgemäß geeignete lösemittelhaltige, lösemittelfreie oder wässrige Polyole zur Verbesserung der Beständigkeit sind zu nennen : 1) Hydroxyfunktionelle Polyesterpolyacrylate mit einem OH-Gehalt von 1-22 Gew.-% und einer Viskosität von 1000-5000 mPa*s, wie Desmophen@ Laborprodukt TIK 294, Bayhydrolg VP LS 2290 ; 2) Niedrigviskose Polyacrylat-/Polymetacrylatpolyole mit einem OH-Gehalt von 1-23 Gew.-% und einer Viskosität von 700-1500 mPa*s, wie Desmophen@ Laborprodukt TIK 507 und Desmophen (S) Laborprodukt TIK 516 und Bayhydrol (R) VP LS 2235/1 ; 3) Verzweigte Polyesterpolyole mit einem OH-Gehalt von 12-20 Gew.-% und einer Viskosität von 1000-4000 mPa*s, wie Desmophen VP LS 2249/1.

Ansonsten gelten die gleichen Bedingungen für Polyole wie in den Beschreibungen der Polyole für die PU-Grundierung oben.

Bei den in den erfindungsgemäßen gelartigen Grundierungen zu verwendenden orga- nischen Di-und/oder Polyisocyanaten handelt es sich um die in der Polyurethan- Chemie an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen, aroma- tischen und heterocyclischen Di-bzw. Polyisocyanate, wie sie z. B. von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136 beschrieben werden, wobei die Diisocyanate als Monomere oder in modifizierter Art, z. B. biuretisiert, allophanatisiert, carbodiimidisiert, trimerisiert oder polyolmodifiziert, Verwendung finden können. Beispielhaft seien genannt : 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,12- Dodecandiisocyanat, ferner Cyclobutan-1, 3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und-114- diisocyanat, sowie beliebige Gemische dieser stellungs-und/oder Stereoisomeren, 1- Isocyanato-3,3,5-tri-methyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan, 2,4- und/oder 2-, 6- Hexahydrotoluylendiisocyanat, Hexahydro-1, 3- und/oder-1, 4-phenylen-diisocyanat, . Perhyclro-2, 4'- und/oder-4, 41diphenylmethan-diisocyanat, sowie beliebige Ge- mische dieser Stellungs-und/oder Stereoisomeren, ferner 1,3- und 1,4-Phenylen- diisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, Diphenylmethan-2,41- und/oder -4,41-diisocyanat, sowie beliebige Gemische ihrer Isomeren, und Naphthylen-1,5- diisocyanat.

Femer kommen beispielsweise in Frage : Triphenylmethan 4,4', 4"-Triisocyanat, Polyphenyl-polymethylenpolyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kon- densation und anschließende Phosgenierung erhalten werden, und p-Isocyanato- phenylsulfonyl-isocyanate, perchlorierte Arylpolyisocyanate, Carbodiimidgruppen aufweisende Polysocyanate, Norbornandiisocyanate, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate, acylierte Harnstoffgruppen aufweisende Polyiso- cyanate, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, durch Telomerisations- reaktionen hergestellte Polyisocyanate, Estergruppen aufweisende Polyisocyanate, Umsetzungsprodukte der o. g. Isocyanate mit Acetalen und polymere Fettsäureester enthaltende Polyisocyanate in Betracht. Diese für die Umsetzung geeigneten Poly- isocyanate werden eingehend in der EP-A 0 057 839 beschrieben. Bevorzugte aro-

matische Di-und Triisocyanate sind 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat, und 4,4'- und/oder 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und ihre modifizierten Typen, sowie ihre mit tri-und tetrafunktionellen Polyolen hergestellten mehrfunktionellen Derivate oder Trimerisierungsprodukte.

Bevorzugte Polyisocyanate sind z. B. 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Isophorondi- isocyanat, Methylcyclohexan-2,4- und/oder-2,6-diisocyanat, Dicyclohexylmethan- 2,41 und/oder-4,4'-diisocyanate und ihre biuretisierten, allophanatisierten oder tri- merisierten polyfunktionellen Derivate.

Alle oben genannten Di-und/oder Polyisocyanate können auch in beliebigen Ge- mischen eingesetzt werden. Der Gehalt an Di-und/oder Polyisocyanaten in den gelbildenden Mischungen aus Polyolen und Polyisocyanaten beträgt ca. 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.

Bei den zur Gelbildung zu verwendenden Katalysatoren für die Reaktion zwischen Hydroxyl-und Isocyanatgruppen handelt es sich vorzugsweise um solche der in der Polyurethanchemie an sich bekannten Art, z. B. tertiäre Amine, wie Triethylamin, N- Tetramethylylendiamin, 1, 4-Diaza-bicyclo- (2, 2,2)-octan, N, N-Dimethylbenzylamin, X-Methyl-KI-dimethylaminoethyl piperazin, Pentamethyldiethylentriamin, oder auch als Katalysatoren bekannte Mannichbasen aus sekundären Aminen, wie Dimethyl- amin und Aldehyden (Formaldehyd) oder Ketonen (Aceton) und Phenolen in Frage, ferner Silaamine mit Kohlenstoff-Silicium-Bindungen, z. B. 2,2,4-Trimethyl-2- silamorpholin und 1,3-Diethylamino-methyl-tetramethyl-disiloxan.

Erfindungsgemäß können auch organische Metallverbindungen, insbesondere orga- nische Zinnverbindungen, als Katalysatoren verwendet werden, z. B. Zinn- (II)-acetat, Zinn- (II) ethylhexoat und die Zinn- (IV)-Verbindungen, z. B. Dibutylzinndichlorid, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat in Betracht. Weitere geeignete Katalysatoren

sind in der DE-A 29 20 501 auf den Seiten 29, Zeile 5 bis Seite 31, Zeile 25 beschrieben.

Die Katalysatoren werden vorzugsweise in einer Menge zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gels, eingesetzt. Selbstverständlich können alle Katalysatoren als Gemische eingesetzt werden.

Die in der EP-A 0 057 389 beschriebenen Zusatzstoffe (Wirkstoffe, Füllstoffe, Additive, Hilfsmittel) können erfindungsgemäß ebenfalls verwendet werden.

In der erfindungsgemäßen Härterkomponente für die Deckschicht werden bevorzugt aliphatische Polyisocyanate auf Basis niedrigviskoser Polymere des 1,6-Hexa- methylendiisocyanats (HDI), 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylisocyanaturethans (W), Triisocyanatononans (NTI, TIN) oder Isophorondiisocyanats (IPDI) eingesetzt, die einzeln oder in Kombination verwendet werden können. Wenn die Lichtechtheit der aliphatischen Polyisocyanate nicht gefordert ist, können die bekannten aromatischen Polyisocyanate ebenfalls eingesetzt werden (z. B. MDI oder TDI).

Als Beispiele für Polyisocyanate zur erfindungsgemäßen alleinigen Verwendung oder zur erfindungsgemäßen Verwendung in Kombinationen (lösemittelhaltige, lösemittelfeie bzw. wässrige Systeme) in Komponente II sind zu nennen : 1) Niedrigviskose Polyisocyanate auf Basis von Biureten des HDI mit einem Gehalt von 15-24 Gew.-% und einer Viskosität von 100-4000 mPa*s, wie Desmodur@ N 75 und Desmodur@ N 3200 ; 2) Niedrigviskose Trimerisate des HDI und deren Modifikationen mit Allo- phanat und Uretdion mit einem NCO-Gehalt von 12-25 Gew.-% und einer Viskosität von 100-4000 mPa*s, wie Desmodur@ VP LS 2102, Desmodur (I N 3300, Desmodur@ N 3400, Desmodur@ N 3600 oder Bayhydur@ 3100 ;

3) Elastifizierende Polyisocyanate mit einem NCO-Gehalt von 4-25 Gew.-% und einer Viskosität von 1000-10000 mPa*s, wie z. B.- Desmodur@ VP LS 2010/1 oderBayhydurX VP LS 2306 ; 4) Triisocyanatononan mit einem NCO-Gehalt von 48-52 Gew.-% bei einer Viskosität von 10-100 mPa*s ; 5) Mischungen aus Trimerisaten des IPDI und Trimerisaten und/oder dem Uretdion des HDI mit einem NCO-Gehalt von 15-22 Gew.-% und einer Viskosität von 1000-5000 mPa*s ; 6) Polyisocyanate auf Basis von H12-MDI mit einem NCO-Gehalt von 10-33 Gew.-% und einer Viskosität von 20-10.000 mPa*s, wie z. B. Desmodur@ W ; 7) Blockierte Polyisocyanate wie Desmodur0 VP LS 2253 oder Desmodur@ VP LS 2307 ; 8) sowie analog die restlichen Polyisocyanate wie für die PU-Grundierung oben beschrieben.

Die Farbgebung der aus den erfindungsgemäßen Polyurethansystemen hergestellten Lacke erfolgt über die üblicherweise zur Lackherstellung verwendeten Pigmente und Füllstoffe. Besonders geeignet sind z. B. anorganische Pigmente auf Basis z. B. von Eisenoxid (z. B. Bayferrox (ß) 318M) oder Titandioxid (z. B. Tronoxt) RKB-4). Auch alle bekannte Farbeffektpigmente können eingesetzt werden.

Als Katalysator zur Herstellung der Decklacke aus den erfindungsgemäßen Polyurethansystemen werden die für 2K-Polyurethansyteme bekannten verwendeten Substanzen wie z. B. organische Verbindungen des Zinns (z. B. Dibutylzinndilaurat oder Dibutylzinndiacetat) oder Zinks (z. B. Zinkoctoat) eingesetzt. Die Menge variiert abhängig von dem verwendetem System, der benötigten Reaktionszeit und der Art

des Katalysators zwischen 0,01 und 3,0 Gew.-% des Katalysators, bezogen auf den Harzanteil des Systems.

Zur Verarbeitung der erfindungsgemäßen Systeme werden beispielhaft folgende Ver- fahren angewendet : Die beschriebenen Systeme können mittels Aufrakeln, Aufgießen oder Aufsprühen auf einen beliebigen Untergrund oder in eine beliebige Werkzeugform aufgetragen und je nach Lackzusammensetzung bei Raumtemperatur oder forciert z. B. 10-30 min. bei 60-120°C getrocknet werden.

Nach Aushärtung der Filme erhält man hochelastische Beschichtungen (Dehnung bis über 600 %) mit gutem Rückstellvermögen. Die anderen Filmeigenschaften ent- sprechen mindestens dem gewohnten Standard der konventionellen PUR-Chemie.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen, wirkstoffhaltigen Gelgrundierung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich vorgenommen werden. Die Arbeitsweise hängt u. a. von der Form ab, die man den erfindungsgemäßen Gelen im Hinblick auf ihre Anwendung geben möchte. Man kann nach dem One-shot-oder dem Prepolymer- verfahren arbeiten.

Beim One-shot-Verfahren werden alle Komponenten, d. h. Polyole, Di-und/oder Polyisocyanate, Wirkstoffe, Katalysatoren und gegebenenfalls weitere Füll-und Zusatzstoffe auf einmal zusammengegeben und intensiv miteinander vermischt, wobei die Wirkstoffe vorzugsweise in den Polyolkomponenten gelöst oder disper- giert werden.

Beim Prepolymerverfahren sind zwei Arbeitsweisen möglich. Entweder stellt man zunächst ein Isocyanat-Prepolymer her, indem man einen entsprechenden Anteil der Polyolmenge (+ Wirkstoff) der gesamten, für die Gelbildung vorgesehenen Iso- cyanatmenge umsetzt, und fügt dann dem erhaltenen Prepolymer die restliche Menge

an Polyol (gegebenenfalls weitere Wirkstoffe), sowie gegebenenfalls weitere Füll- und Zusatzstoffe zu und mischt intensiv, oder man setzt die gesamte, für die Gel- bildung vorgesehene Menge an Polyol (+ Wirkstoff) mit einem Teil der Poly- isocyanatmenge zu einem OH-Prepolymer um und mischt anschließend die restliche Menge an Polyisocyanat zu.

Eine erfindungsgemäß besonders vorteilhafte Arbeitsweise ist eine Variante aus dem One-shot-Verfahren und dem OB-Prepolymer-Verfahren. Hierbei werden das Polyol bzw. Polyolgemisch, die Wirkstoffe, gegebenenfalls die Füll-und Zusatzstoffe, der Katalysator und zwei verschiedene Diisocyanate in einem Schuss zusammengegeben und intensiv vermischt, wobei ein Di-oder Polyisocyanat aromatischer und ein Di- und/oder Polyisocyanat aliphatischer Natur ist. Man kann davon ausgehen, dass durch die stark unterschiedliche Reaktivität der beiden Polyisocyanate zunächst ein Hydroxyl-Prepolymer entsteht, das sodann innerhalb von Minuten mit dem anderen Polyisocyanat unter Gelbildung reagiert. Es werden hierdurch Gele mit besonders hoher Zähigkeit erhalten.

Bei diesen Verfahrensweisen kann die Förderung, Dosierung und Mischung der Einzelkomponenten oder Komponentengemische mit den für den Fachmann in der Polyurethan-Chemie an sich bekannten Vorrichtungen erfolgen Will man für die Anwendung z. B. Formteile herstellen, so ist die diskontinuierliche Arbeitsweise anzuraten. Soll das erfindungsgemäße Polyurethangel jedoch in Stücken geeigneter Abmessungen hergestellt werden, dann ist eine kontinuierliche Verfahrensweise oft günstiger. In diesem Fall produziert man zunächst eine endlose Folie oder Platte, die man anschließend in einzelne Stücke zerteilen kann und an- schließend lackieren kann.

Bei der kontinuierlichen Herstellung kann das gegebenen falls Wirkstoff enthaltende gelfähige Gemisch auch, bevor es durch die Gelbildung erstarrt, gesprüht, gegossen oder gerekelt werden. Hierbei kann das gelfähige, wirkstoffhaltlge Gemisch auf die

verschiedenartigsten Materialien auf Basis von natürlichen oder synthetischen Roh- stoffen aufgebracht werden, z. B. auf Matten, Vliese, Gewirke, Gestricke, Schaum- folien, Kunststoff-Folien bzw.-platten, oder in gewünschte Formen eingesessen werden.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungssysteme im IMC (In mould coating) Verfahren.

Beim IMC-Verfahren wird die Komponente II) a) auf eine oder beide Werkzeughälften (je nach Andordnung und abzubilden- dem Körper) aufgetragen (per Sprühen, Rakeln, Pinseln, etc.) und leicht an- getrocknet (vorzugsweise bei Raumtemperatur oder leicht erhöhten Tem- peraturen). Die Komponente I) wird dann nachträglich mit den oben be- schriebenen Methoden in die Form eingebracht, zusammen mit der Kom- ponente II) gehärtet und dann das beschichtete Formteil aus der Form entnommen, b) nachträglich (nach der Herstellung der Komponente I)) in einen zu definieren- den Spalt der Werkzeugform injiziert (nur in der lösemittelfreien Variante möglich) und dann gemeinsam mit Komponente I) gehärtet, und c) anschließend der nach a) und b) hergestellte Verbund auf den zu beschich- tenden Gegenstand aufgebracht.

In einer besonderen Ausführungsform können auch die zu beschichtenden Gegen- stände in eine Werkzeugform eingebracht werden und dann in dieser Form erfin- dungsgemäß beschichtet werden.

Die Bedingungen während der Gelbildung lassen sich auch in der Weise variieren, dass man entweder kompakte oder geschäumt Gele erhält. Wird z. B. Luft in das gel- fähige Gemisch eingeschlagen, so erhält man Schaumgele.

Man kann gemäß der Erfindung auch ein Abformen von Gegenständen z. B. durch Umgießen des abzuformenden Körpers mit einer gelbildenden Masse und Entnahme des Formkörpers nach der Gelbildung durchführen.

Erfindungsgemäß können mehrschichtige Beschichtungen hergestellt werden aus -einer gelartigen Grundierung mit einer Schichtdicke von 30 um-10 mm und einer Deckschicht aus PU-Lack mit einer Schichtdicke von 5um-2 mm Mit den erfindungsgemäßen Beschichtungssystemen können mehrschichtige Be- schichtungen hergestellt werden durch in der Reihenfolge nicht festgelegte Schritte a) Eintrag der gelartigen Grundierung in eine Werkzeugform mittels Rakeln, Gießen, Sprühen, Injiziieren, b) Aufbringen der Deckschicht mittels Rakeln, Gießen, Sprühen, Injiziieren, c) wobei a und b hinsichtlich zeitlicher Veränderung -zuerst Einbringen der Deckschicht auf die Werkzeugwand und dann Einbringen der Grundierung, -zuerst Einbringen der Grundierung und dann Applikation des Decklackes auf die Grundierung und Ausreaktion im geschlossenen oder geöffneten Werkzeug,

-zuerst Einbringen der Grundierung und dann Applikation des Decklackes auf die Werkzeugwand und Ausreaktion im geschlossenen Werkzeug, variieren können, d) Einbringen des zu beschichtenden Trägermaterials in das Werkzeug durch e) Injektion (z. B. Kunststoffe, Duroplaste, etc.), f) Einlegen (z. B. Metall, Textil, Holz, fertige Bauteile), g) Rakeln, Gießen, Sprühen (z. B. Folien, PU-Lack, Sprühhäute), h) Applikation der Grundierung und des Decklackes mit den in a und b beschriebenen Variationen auf das zu beschichtende Trägermaterial, Aushärtung der Beschichtung und Entnahme des fertig beschichteten Bauteils aus der Werkzeugform, i) Herstellung der Grundierung und des Decklackes in der Werkzeugform und anschließendes Einbringen des zu beschichtenden Trägermaterials in die Form, Ausreaktion und Entnahme des fertig beschichteten Bauteils.

Im erfindungsgemäßen Rahmen können mehrschichtige Strukturen mit unterschied- lichem Aufbau hergestellt werden, z. B. a) Decklack/Grundierung/Decklack, b) Decklack/Grundierung/Decklack/Träger und anschließende Applikation auf Träger durch Klebtechniken mit z. B. 1K oder 2K-PU-Klebstoffen,

c) Decklack/Grundierung/Träger/Grundierung/Decklack, d) Träger 1/Grundierung/Decklack/Träger 2 mit Träger 1 wie Folien, Textil und Träger 2 wie in 10 beschrieben beliebige Materialien.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungssysteme eignen sich zur Beschichtung der unterschiedlichsten Substrate in unterschiedlichsten geometrischen Formen wie glatte ebene Flächen, Folien, Flächengebilde, Hohlkörper (außen und innen) etc. Die zu beschichtenden Substrate können aus unterschiedlichen Materialien, auch Ver- bundmaterialien, bestehen z. B. aus Stein, mineralischen Stoffen, Glas, Kunststoffen, Holz, Metallen, Halbmetallen (z. B. Si), faserigen Stoffen, gepressten Substraten oder Polyurethanschäumen.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungen eignen sich weiterhin zur genauen Ab- formung von Modellen aus den unterschiedlichsten Materialien, wie z. B. aus Gips, Holz, Beton, Stahl, Kunststoffen wie Epoxiden oder Polyurethanen, Stein, Keramik oder Metallen wie Kupfer und Eisen, sowie von Knochen, Gelenken, Gebiss-und Zahnformationen. Diese werden dann mit einer mehrschichtigen Beschichtung ver- sehen.

Beispiele PU-Decklack Formulierung 1 A) Desmophen# 670, 80%ig in Butylacetat (MPA) 33, 6 Gew.-% l-Methoxyprppylacetat-2 48,8 Gew.-% Dibutylzinndilaurat, 10% ig in MPA 0,1 Gew.-% B) Desmodur@ N 75,75% ig in MPA/Xylyol 17,5 Gew.-% 100, 0 Gew.-% Formulierung 2 A) Impranil C, 30% ig in Ethylacetat 31,9 Gew.-% Desmophen# 670,80% ig in MPA 11,9 Gew.-% MPA 48,0 Gew.-% B) Desmodur@ N 75,75% ig in MPA/Xylol 8,2 Gew.-% 100, 0 Gew.-% Formulierung 3 A) Impranil# C, 30% ig in Ethylacetat 67,7 Gew.-% DesmophenS 670,80% ig in MPA 6,3 Gew.-% MPA 18, 8 Gew.-% B) Desmodur@ N 75,75% ig in MPA/Xylol 5,5 Gew.-% Desmodur# VP LS 2010/1, 100% ig 1,7 Gew.-% 100,0 Gew.-%

Formulierung 4 A) Impranil C, 30% ig in Ethylacetat 45,7 Gew.-% Desmolac 4340, 40% ig in Xylol/Isobutanol 11, 4 Gew.-% MPA 40,1 Gew.-% B) Desmodur# N 75,75% ig in MPA/Xylol 2,8 Gew.-% 100,0 Gew.-% Formulierunq 5 A) Impranil (g) C, 30% ig in Ethylacetat 48,4 Gew.-% DesmolacO VP LS 2195/1,40% ig in Butylacetat/NMP 12,1 Gew.-% MPA 36,5 Gew.-% B) Desmodur@ N 75,75% ig in MPA/Xylol 3,0 Gew.-% 100,0 Gew.-% Formulieruns 6 A) ImpranilX C, 30% ig in Ethylacetat 37,6 Gew.-% Desmophen 1652, 100% ig 11,2 Gew.-% MPA 45,3 Gew.-% B) Desmodur@ VP LS 2010/1,100% ig 5,9 Gew.-% 100,0 Gew.-%

Formulierung 7 A) Impranil0 C, 30% ig in Ethylacetat 74,0 Gew.-% MPA 22,3 Gew.-% B) Desmodur@ N 75, 75%ig in MPA/Xylol 3,7 Gew.-% 100,0 Gew.-% Formulierung 8 A) Bayhydrol VP LS 2244/1 48,7 Gew.-% Bayhydrol0 PR 240 48,7 Gew.-% B) Desmodur VP LS 2307 2,6 Gew.-% 100,00 Gew.-% Beispiele PU-Grundierung Zur Grundierung wurden die Beispiele 1 bis 10 der EP-A 57838 eingesetzt.

Die Beispiele 1 bis 10 aus der EP-A 57838 lauten wie folgt :

Beispiel 1 (aus der EP-A 57 838) 3500 Teile eines Polyethers auf der Basis von Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von 56, hergestellt aus 45 % Propylenoxid und 55 % Ethylenoxid, 700 Teile eines Polyethers auf der Basis von Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von 34, hergestellt aus 83 % Propylenoxid und 17 % Ethylenoxid und 2800 Teile eines Polyethers auf der Basis von Propylenglykol mit einer Hydroxylzahl von 56, hergestellt aus 100 % Propylenoxid, werden bei einer Temperatur von 22°C mittels eines Labormischers mit Rührscheibe zu einer klaren Lösung verrührt. Zu dieser Lösung werden 301 Teile eines Biuretpolyisocyanats mit einem Isocyanatgehalt von 21 Gew.-%, einer mittleren Funktionalität von 3,6 und einem mittleren Molekulargewicht von 700, das durch Biuretisierungsreaktion aus Hexamethylen- diisocyanat hergestellt wurde (Desmodur NO der Bayer AG) unter Rühren zugegeben und gut verteilt. Zu der nun trüben Lösung werden 105 Teile Dibutyl- zinn-dilaurat zugegeben und die Mischung 3 Minuten intensiv vermischt. Die weißliche trübe Lösung wird in eine vorbereitete, quadratische Umhüllung aus Polyurethanfolie der Folienstärke 0,2 mm mit einer Kantenlänge von 45 cm gegossen und die Folienhülle luftdicht verschweißt. Das so vorgefertigte Gel-Polster wird auf eine ebene Unterlage gelegt und zur Gelreaktion sich selbst überlassen, wodurch das Gel-Polster seine mechanische Endfestigkeit erreicht und vollbelastet werden kann.

Es ist ein weicher, formbeständiger, unter Druck deformierbarer Körper. Wird die deformierende Kraft aufgehoben, geht das Gel-Polster in seinen Ausgangszustand zurück.

Bei einer Belastung mit einem künstlichen, aus Kunststoff geformten und mit 35 kg belasteten Gesäß wird am Kreuzbein ein Druck von 44 Druckeinheiten (DE) und an den Sitzbeinvorsprüngen ein Druck von 48 DE gemessen.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel aus der EP-A 57 838) Ein Schaumstoffpolster aus einem handelsüblichen Polyetherschaumstoff mit einem Raumgewicht nach DIN 53 420 von 35 kg/m3 und einer Stauchhärte (40 %) nach DIN 53 571 von 3,3 KPa, wie er üblicherweise für die Herstellung von Polster- elementen und Matratzen verwendet wird, wird mit einer Folienumhüllung aus Polyurethanfolie, wie sie in Beispiel 1 verwendet wird, versehen. Das so umhüllte Polster wird analog Beispiel 1 mit einem künstlichen Gesäß belastet. Dabei wird am Kreuzbein ein Druck von 109 DE und an den Sitzbeinvorsprüngen ein Druck von 34 DE gemessen.

Beispiel 3 (aus der EP-A 57 838) Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wird eine gelbildende Mischung hergestellt und analog Beispiel 1 in eine quadratische Umhüllung aus elastischer Folie gegossen. Die Umhüllung wird jedoch anstatt aus Polyurethanfolie aus einer 0,2 mm starken Folie aus einem Polymerblend aus 50 Teilen Polypropylen und 50 Teilen eines Styrol-Butadien-Blockcopolymers gefertigt.

Nachdem die Gelreaktion abgeschlossen ist, wird ein weiches, formbeständiges, unter Druck deformierbares Gel-Polster erhalten, das nach Deformation in seinen Ausgangszustand zurückkehrt, wenn die deformierende Kraft aufgehoben wird.

Das auf diese Weise erhaltene Gelb-Polster wird analog Beispiel 1 mit einem künstlichen Gesäß belastet. Dabei wird am Kreuzbein ein Druck von 18 DE und an den Sitzbeinvorsprüngen ein Druck von 19 DE gemessen.

Beispiel 4 (aus der EP-A 57 838) Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wird eine gelbildende Mischung hergestellt und analog Beispiel 1 in eine quadratische Umhüllung gegossen. Die Um-

hüllung wird anstatt aus Polyurethanfolie aus einem mit einer elastischen Polyurethanbeschichtung versehenen elastischen Textil, wie es beispielsweise zur Herstellung von Miederwaren oder Badebekleidung allgemein üblich und bekannt ist, gefertigt.

Nachdem die Gelreaktion abgeschlossen ist, wird ein weiches, formbeständiges, unter Druck deformierbares Gel-Polster erhalten, das nach Deformation in seinen Ausgangszustand zurückkehrt, wenn die deformierende Kraft aufgehoben wird. Das auf diese Weise erhaltene Gel-Polster wird analog Bespiel 1 mit einem künstlichen Gesäß belastet. Dabei wird an dem Kreuzbeinvorsprung ein Druck von 32 DE und an den Sitzbeinvorsprüngen ein Druck von 28 DE gemessen.

Beispiel 5 (aus der EP-A 57 838) 3500 Teile eines Polyethers auf der Basis von Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von 56, hergestellt aus 45 % Propylenoxid und 55 % Ethylenoxid, 700 Teile eines Polyethers auf der Basis von Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von 34, hergestellt aus 83 % Propylenoxid und 17 % Ethylenoxid, 2800 Teile eines Polyethers auf der Basis von Propylenglykol mit einer Hydroxylzahl von 56, hergestellt aus 100 % Propylenoxid, und 35 Teile Dibutyl-zinn-dilaurat werden in einem Rührkessel bei 22°C homogen gemischt. Die Mischung wird mittels einer Zahnradpumpe einem statischen Mischer zugeführt. Aus einem getrennten Vorrats- behälter werden diesem Mischer mittels einer weiteren Zahnradpumpe gleichzeitig 273 Teile des Biuretpolyisocyanats aus Beispiel 1 so zugeführt, dass zu jeder Zeit das Mischungsverhältnis der beiden Komponenten gleich ist und dem Verhältnis der Gesamtmengen entspricht.

Die aus dem statischen Mischer ausfließende weißliche trübe Lösung wird in eine quadratische Umhüllung, wie sie in Beispiel 4 beschrieben wurde, gegossen und daraus, wie in Beispiel 1 beschrieben, ein Gel-Polster in Form eines Kissens herge- stellt.

Nachdem die Gelreaktion abgeschlossen ist, wird ein weiches, formbeständiges, unter Druck deformierbares Gel-Polster erhalten, das nach Deformation in seinen Ausgangszustand zurückkehrt, wenn die deformierende Kraft aufgehoben wird.

Das auf diese weise erhaltene Gel-Polster wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einem künstlichen Gesäß belastet. Dabei werden folgende Druckwerte gemessen : Kreuzbeinvorsprung 31 DE ; Sitzbeinvorsprünge 23 DE.

Beispiel 6 (aus der EP-A 57 838) 1000 Teile eines Polyethers auf der Basis von Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von 35, hergestellt aus 80 % Propylenoxid und 20 % Ethylenoxid, 50 Teile des Biuretpolyisocyanats aus Beispiel 1 und 15 Teile Dibutyl-zinn-dilaurat werden mit Hilfe eines Laborrührers mit Rührscheibe bei Raumtemperatur innerhalb von 1 Minute intensiv vermischt. Nach 10 Minuten erhält man ein trübes, elastisches, farbstabiles Gel, das sich unter dem Einfluss einer darauf wirkenden Kraft leicht deformieren lässt und nach Aufheben der deformierenden Kraft seinen Ausgangs- zustand wieder einnimmt.

Das Gel eignet sich vorzüglich zur Herstellung von Gel-Polstern.

Beispiel 7 (aus der EP-A 57 838) 1000 Teile eines Polyethers auf der Basis von Sorbit mit einer Hydroxylzahl von 46, hergestellt aus 100 % Propylenoxid, 25 teile Toluylendiisocyanat (80 % 2,4- und 20 % 2,6-Isomeres) und 30 Teile Dibutylzinndilaurat werden mit Hilfe eines Laborrührers mit einer Rührscheibe bei Raumtemperatur innerhalb von 1 Minute intensiv vermischt. Man erhält ein weiches, elastisches, formstabiles Gel, das sich unter dem Einfluss einer darauf wirkenden Kraft leicht deformieren lässt und nach Aufheben der deformierenden Kraft seinen Ausgangszustand wieder einnimmt.

Das Gel eignet sich ebenfalls vorzüglich zur Herstellung von Gel-Polstern.

Beispiel 8 (aus der EP-A 57 838) 1000 Teile eines Polyethers gemäß Beispiel 7,45 Teile 4,4'-Diisocyanatodi- phenylmethan, das durch Urethanisierungsreaktion mit Tripropylenglykol modifiziert wurde und einen Isocyanatgehalt von 23 Gew.-% aufweist und 30 Teile Dibutyl- zinn-dilaurat werden mit Hilfe eines Laborrührers gemäß Beispiel 7 umgesetzt. Man erhält ein weiches, elastisches, formstabiles Gel, das sich unter dem Einfluss einer darauf wirkenden Kraft leicht deformieren lässt und nach Aufheben der deformieren- den Kraft seinen Ausgangszustand wieder einnimmt.

Das Gel eignet sich ebenfalls zur Herstellung von Gel-Polstern.

Beispiel 9 (aus der EP-A 57 838) 1000 Teile eines Polyethers auf der Basis von Glycerin mit einer Hydroxylzahl von 28, hergestellt aus 40 % Propylenoxid und 60 % Ethylenoxid werden mit 50 Teilen des Polyisocyanats gemäß Beispiel 8 und 30 Teilen Dibutyl-zinn-dilaurat analog Beispiel 7 zu einem weichen, elastischen, formstabilen Gel, das sich unter dem Einfluss einer darauf wirkenden Kraft leicht verformen lässt und nach Aufheben der deformierenden Kraft seinen Ausgangszustand wieder einnimmt, umgesetzt. Das Gel ist ebenfalls zur Herstellung von Gel-Polstern geeignet.

Beispiel 10 (aus der EP-A 57 838) Das Beispiel zeigt die Mitverwendung von Weichmachungsmitteln. 490 Teile eines Polyethers auf der Basis von Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von 56, hergestellt aus 45 % Propylenoxid und 55 % Ethylenoxid, 480 Teile Dibutyladipat, 30 Teile des Isocyanats gemäß Beispiel 1 und 15 Teile Dibutyl-zinn-dilaurat werden

gemäß Beispiel 7 zu einem weichen, elastischen, formstabilen Gel umgesetzt, das sich unter dem Einfluss einer darauf wirkenden Kraft leicht deformieren lässt und nach Aufheben der deformierenden Kraft seinen Ausgangszustand wieder einnimmt.

Das Gel kann ebenfalls zur Herstellung von Gel-Polstern verwendet werden.

Anwendunssbeispiele : 1. Mehrschicht IMC-Verfahren Das erfindungsgemäße Deckschichtmaterial (Komponente II) wird durch perma- nentes Einrühren beispielsweise mittels eines Disolvers oder Flügelrührers (z. B.

Druckluftrührer 756D3der Fa. Otto Bock Helthcare) hergestellt. Es ist darauf zu achten, dass alle Additve zur Gestaltung der Oberflächenqualität, wie z. B.

Mattierungsmittel, Rheologieverbesserer, Ritz-und Kratzbeständigkeitsverbesserer, Gleitmittel, Farbpigmente u. a. m. wie in der Lacktechnik bekannten Materialien unter Vermeidung von Agglomeraten homogen eingearbeitet werden. Damit eine transparente bzw. transluzente Deckschicht erzeugt werden kann, muß vor Verarbeitung der Komponente Il sichergestellt werden, dass keinerlei Luftblasen mehr in der Komponente II enthalten sind. Damit sich die erfindungsgemäße Komponente II später wieder leicht aus den Werkzeugen entformen läßt, werden die Werkzeugoberflächen mit in der PUR-Technik bekannten Trennmitteln eingesprüht.

Beim Eintrag in die vorgewärmte Werkzeugform wird die Komponente II mittels handelsüblichen Lackierpistolen (z. B. Beschichtungs-Set 746B20, Fa. Otto Bock Helthcare, Duderstadt) eingebracht. Es ist darauf zu achten, dass Material- anhäufungen vermieden werden, da diese das Erscheinungsbild und Haptik der Oberfläche beeinflussen. Der Spritz-und Materialdruck des Spritzgerätes ist so einzustellen, dass die gewünschte Deckschichtdicke und die gewünschte Ober- flächenbeschaffenheit erzeugt wird.

Die Komponente II muß so lange ablüften, bis keine Lösungsmittel mehr feststellbar sind (Finger-und Riechprobe). Das Ablüften bzw. Trocknen der Komponente II kann durch Wärmezuführung beschleunigt werden.

Beim IMC-Verfahren sind nachfolgende Aufbauten denkbar : a) beide Werkzeughälften werden mehrlagig mit der Komponente II, ggf. unter Zur Hilfenahme von Abdeckschablonen lackiert. Das Werkzeug wird nach dem Abtrocknen der Komponente II manuell, halb-bzw. vollautomatisch mit handelsüblichen Schließeinheiten geschlossen und verriegelt. Die Kom- ponente I wird mittels für die PUR-Technik üblichen Niederdruckmaschinen in das geschlossene Werkzeug eingebracht. Damit keine Luftblasen im Form- teil entstehen, müssen die Steiger und der Anguß der jeweiligen Geometrie angepaßt werden. Nach dem die Komponete II ausreagiert ist, wird das Werk- zeug geöffnet und das Fonnteil) entnommen. Damit die Endfestigkeit der Komponente I und II erreicht wird, muß das Formteil noch weitere 72h bei Umgebungstemperatur oder entsprechend kürzere Zeit in einem Warm- luftofen bei ca. 40 bis 80°C getempert werden. b) Die zwei bzw. mehrteiligen Werkzeughälften werden gemäß der Beschreibung unter Punkt la lackiert. Auf eine Werkzeughälfte wird beispielsweise ein tragender Einleger, bestehend aus z. B. Holz, Kunststoff, Metall, anderem Materialien sowie deren Kombinationen aus vorgenannten, fixiert. Das Werkzeug wird geschlossen und der Einleger wird mit der Komponente I ummantelt. Die Verbundhaftung zwischen der Komponente I und dem Einleger ist zu prüfen ggf. unter Verwendung von handelsüblichen Primern bzw. Haftvermittlern zu verbessern. Damit die Endfestigkeit der Komponente I und II erreicht wird, muß das Formteil noch weitere 72h bei Umgebungstemperatur oder entsprechend kürzere Zeit in einem Warm- luftofen bei ca. 40 bis 80°C getempert werden. Es ensteht nachfolgender Aufbau :

erfindungsgemäße Deckschicht (Komponente II) erfindungsgemäße Gelschicht (Komponente I) Formteilträger erfindungsgemäße Gelschicht (Komponente I) erfindungsgemäße Deckschicht (Komponente II) c) Als weitere Variante ist denkbar, dass auf eine Werkzeughälfte ein Formteilträger aus den unter Ib) bereits genannten Materialien aufgespannt wird. Die zwei Werkzeughälften werden geschlossen und mit der Komponente I angespritzt. Es entsteht nachfolgender Aufbau : erfindungsgemäße Deckschicht (Komponente II) erfindungsgemäße Gelschicht (Komponente I) Formteilträger Damit die Endfestigkeit der Komponente I und II erreicht wird, muß das Formteil noch weitere 72h bei Umgebungstemperatur oder entsprechend kürzere Zeit in einem Warmluftofen bei ca. 40 bis 80°C getempert werden.

2. Slash-Verfahren Beim Slash-Verfahren wird die erfingsgemäße lösungsmittelfrei Komponente II in eine Werkzeughälfte eingebracht und anschließend wird das Werkzeug gemäß Punkt la geschlossen. Das Werkzeug wird der Geometrie entsprechend geschwenkt, so dass möglichst eine gleichmäßige Deckschichtdicke entsteht. Nachdem die erfin- dungsgemäße Komponente II ausreagiert ist, was durch Temperatur beschleunigt werden kann, wird die Komponte I mittels handelsüblichen 2 Komponenten- maschinen ins Werkzeug eingespritzt. Auch hier sind entsprechende Steiger zu berücksichtigen. Damit die Endfestigkeit der Komponente I und II erreicht wird, muß

das Formteil noch weitere 72h bei Umgebungstemperatur oder entsprechend kürzere Zeit in einem Warmluftofen bei ca. 40 bis 80°C getempert werden.

3. Tauch-Verfahren Beim Tauchverfahren werden im ersten Schritt Konturteile aus der Komponente I mit und ohne Einleger bzw. Formteilträger hergestellt. Nachdem die Komponente I ausreagiert ist, wird das Formteil entnommen. Nachdem es gesäubert wurde, wird das Formteil in ein Tauchbecken, welches mit der Komponente II gefüllt ist, eingetaucht. Die Komponente II muß durch mehr oder weniger Lösungsmittel so eingestellt werden, dass die gewünschte Schichtdicke der Komponente II erreicht wird. Durch Zugabe von speziellen Additiven, wie sie in der allgemeinen Lacktechnik üblich sind, wird das äußere Lackbild beeinflußt. Bei dem Tauchprozess ist darauf zu achten, dass die Komponente II absolut frei von Lufteinschlüssen ist, da diese zu erheblichen Störungen an der Oberfläche fuhren. Damit die Endfestigkeit der Komponente I und II erreicht wird, muß das Formteil noch weitere 72 h bei Umgebungstemperatur oder entsprechend kürzere Zeit in einem Warmluftofen bei ca.

40 bis 80°C getempert werden.

4. Rackel-Verfahren Die erfindungsgemäße Komponente II wird mittels eines feststehenden bzw. beweglichen Rakels in einem oder mehreren Strichen auf eine Unterlage, wie z. B. glattes und/oder strukturiertes Papier, Folien, Blechen, Metall-und Kunststoffplatten oder anderes aufgerakelt. Die zu berakelnden Oberflächen müssen so prepariert sein, dass nach dem Herstellungsprozess ein leichtes Ablösen der Komponente II möglich ist. Dieses wird beispielsweise durch Trcnnmittel auf Basis von Silikon bzw.

Teflonbeschictung der jeweiligen Oberflächen erreicht. Hier sind auch alle in der PUR-Technik bekannten Oberflächenveredlungen denkbar. Nach einer ausreichenden Ablüftung der Komponente II wird die erfindungsgemäße Komopnente I aufgebracht. Dieses Verfahren ermöglicht eine kontinuierliche Fahrweise. Nach dem

die Komponente I eingetragen wurde, kann die verbleibende Oberfläche mit allen nur denkbaren starren und flexiblen Deckschichten kaschiert werden. Als Deckschichten verstehen wir in diesem Zusammenhang beispielsweise Textilien mit und ohne Folienbeschichtung, 3D-Gewirke, Leder, Folien aller Art (siehe das Buch Nentwig Kunststoff Folien, Hanser-Verlag : ISBN 3-446-17598-9 : PE, PP, PET, PVC, PUR, PA, u. a. m. und die Kombination daraus) Bleche, Metallplatten, Kunststoffplatten. u. a. m.. Durch die Struktur in der mit der Komponente II zu beschichtenden Oberfläche erhält das Endprodukt eine entsprechende Kopie der Oberflächenstruktur.

5. Lackier-Verfahren Bei diesem Verfahren werden im ersten Schritt die mit der erfindungsgemäßen Komponente II zu beschichteten Formteile aus Komponente I gemäß Punkt 3 hergestellt. Da die Komponente I selbstklebend ist, müssen alle formgebenden Oberflächen mit Trennmitteln bzw. Teflonbeschichtungen, wie sie in der PUR- Technik bekannt sind, benetzt werden. Die mit der Komponente II zu beschichtenden Formteile werden aus den formgebenden Formen entnommen und anschließend mit handelsüblichen Spritzpistolen mit der Komponente II lackiert. Die Komponente II kann mehrschichtig zur Erreichung der gewünschten Schichtdicke aufgebracht werden. Die äußere Deckschicht ist hinsichtlich der gewünschten Oberflächenqualität mit der unter Punkt 1 beispielhaft genannten Additive zu versehen. Damit die Endfestigkeit der Komponente I und II erreicht wird, muß das Formteil noch weitere 72 h bei Umgebungstemperatur oder entsprechend kürzere Zeit in einem Wannluftofen bei ca. 40 bis 80°C getempert werden.

6.1 IMC/Gel/PUR-Schaum Bei diesem Verfahren wird die Komponente II gemäß Punkt 1 und den ent- sprechenden Unterpunkten in die Werkzeughälften eingespritzt. Nach dem die Kom- ponente II ausreichend abgelüftet ist, wird die Komponente I in die dafür vorgesehnen Aussparrungen eingebracht. Nachdem die Komponente I ausreagiert ist,

werden die Werkzeughälften verschlossen und verriegelt. In das geschlossene Werkzeug wird beispielsweise ein Weich-, Halbhart-, Integral-, Hart-oder (RIM) Reaction Injection Moulding-Schaum eingebracht. Hier kann ebenfalls gemäß den Beschreibungen unter Punkt la und lb mit und ohne Einlegen bzw. Formteilträgern gearbeitet werden. Nach Ausharten der Komponenten wird das Formteil entnommen und gemäß obigem Verfahren getempert.

6.2 IMC/PUR-Schaum Bei diesem Verfahren wird gemäß Punkt 6.1 verfahren ; lediglich die Komonente I bleibt unberücksichtigt.

7.0 IMC/PUR-Schaum lackiert Bei diesem Verfahren werden handelsübliche Schnitt-und Formschäume, wie z. B.

Verbund-, Kalt-, Integral-, Press-, PVC-, viskoelastische Schäume u. a. m. mit der erfindungsgemäßen Komponente II nachträglich mittels einer Spritzpistole lackiert.

Die Oberfläche ist durch Variation der Parameter (Material-und Spritzdruck) an der Spritzpistole veränderbar, so dass z. B. eine geschlossene oder offene strapazierfähige Haut auf den jeweiligen Schaum aufgebracht wird.

Mehrschichtige Beschichtungssysteme aus einer dickschichtigen, gelartigen Grundschicht und einer Deckschicht aus Polyurethan-Lack, deren Herstellun und Verwendung Verfahren la, lb, Ic) IMC in Werkzeugen mit anschließender Gel-Injektion 2) Slash-Verfahren 3) Tauchverfahren 4) IMC auf Folie und silikonisiertem Papier mit und ohne Struktur mit nachfolgendem Gelauftrag 5) Lackauftrag nachträglich auf Gelplatten und Konturen Anwendungsbeispiele: -Armlehne für Bürostuhl mit integriertem Nylonträger lb, 3,5 -Armlehne fr Bürostuhl auf Basis Formträger Ic, 3,5 -Sitzelemente für Bürostühle la -Fahrradgriffe lb, 3,5 -Mousepads la, 5 -Nackenkissen für Waschtische la, 2,3,5

-Nackenkissen für Badewannen la, 2,3,5 -Lordosekissen la, 2,3,5 -Plattenmaterialien 4 -Inliner für Prothesenschäfte 1a. 2,5 -Konturteile, Ferse, Ballen für Fußbettungen in Schuhen la -Fahrradsattel lc -Lenkräder lb, 6.1,6.2 <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Lackzusammenstellun<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Lackrohstoff Gemisch aus mehreren Lösungsmitteln Isocyanat Aktivator Additive zur Gestaltung der Oberfläche -Reologie -Ritz-und Kratzfestigkeit -Gleitfähigkeit-Verhindern des Ablaufens -Farbadditive -Lösungsmittelbeständigkeit

Spritzwerkzeug -Spritzpistole mit separater Materialdruckerzeugung einstellbar -Materialdruck 0-3-1,5 bar -Spritzdruck 1,5-8 bar Druckluft -trocken und ölfrei -regelbar 1-8 bar Formen -Aluminium mit und ohne Struktur -teflonisiert, geätzt, erodiert Gießharz PE-Folien strukturiertes Papier, silikonisiert Arbeitsablauf Erwärmen der Form auf ca. 40-70 °C Säubern der Form mittels Druckluft Einbringen des Trennmittels mit Druckluftzerstäuber Auftragen des Lackes (2-8 Arbeitsgänge, kreuzweise mit Druckluftpistole) Abtrocknen mit Luftdusche oder Wärmegebläse Einlegen und Befestigen des Einlegers oder Trägers Schließen der Form Injektion des Gels Entnahme des kompletten Formteiles Temperieren des Formteiles 72 h bei Umgebungstemperatur oder mehrstündig bei 30-80 °C im Heißluftofen