2K-PUR-SYSTEME ZUR HERSTELLUNG VON SCHALLDÄMMENDEN BESCHICHTUNGEN Die Erfindung betrifft die Verwendung von lösemittelarmen und lösemittelfreien 2K- PUR-Systemen zur Herstellung von schalldämmenden Beschichtungen.

Maschinen und Motoren erzeugen während des Betriebs Lärm und Vibrationen, die durch Übertragung auf Verkleidungs-oder Gehäuseteile, Abdeckungen oder im Fahr- zeugbereich auch auf Karosserieteile, im Extremfall bei Eintreten der Resonanz- frequenz, zu störenden Zusatzgeräuschen (Dröhnen), unangenehmen Vibrationen o. a. führen können. Je großflächiger die Abdeckungen oder Blechteile sind, desto größer ist die Gefahr, daß derartige Probleme auftreten.

Diese Lärmquellen sind in Werkhallen in Bezug auf die Arbeitssicherheit (Schädigung des Gehörs bei Dauerbelastung) und in Fahrzeugen vor allem auch in Bezug auf den Komfort kritisch.

Es werden daher sowohl im Maschinenbau wie auch im Fahrzeugbau erhebliche An- strengungen unternommen, um durch Aufbringen schalldämmender Materialien auf gefährdete Bauteile Effekte der oben beschriebenen Art zu vermeiden. Durch Her- stellung eines innigen Verbundes zwischen Schalldämm-Material und Bauteil wird eine Dämpfung der Schwingungen erzielt. Der hier beschriebene Effekt beruht meist auf der Aufbringung von Masse. Entsprechend dem Massebedarf wird eine entspre- chende Schichtstärke des Damm-Materials aufgetragen. Schichten von 3 bis 10 mm des Schalldämm-Materials sind keine Seltenheit.

Häufig werden in diesem Zusammenhang sogenannte Schwerspatmatten oder auch Bitumenmatten verwendet. Diese müssen oft von Hand zugeschnitten werden und von Hand eingeklebt werden. Dies stellt einen zeit-und kostenintensiven Fertigungsschritt dar. In der Fertigung z. B. von PKW führt dieses Arbeitsweise außerdem zu einer

Faser-Faser-und Staubemission, die vor allem in Verbindung mit Lackieranlagen störend # sein kann, da sie die Fehlerquote bei der Lackierung erhöht.

Aus Matten aufgebaute Beläge weisen Nähte auf, die bei langer Benutzung von Feuchte unterwandert werden können, was z. B. im Fahrzeugbereich zu Feuchte- nestern und daraus resultierenden Korrosions-und Quellungsschäden oder auch groß- flächigen Ablösungen der Schalldämm-Matten führen kann. Eine solche Ablösung setzt aber die schalldämmende Wirkung dieser Matten herab.

Auch spritzbare Materialien sind für solche Anwendungen bekannt. So werden zum Beispiel warm verspritzte Bitumenmassen für diese Zwecke eingesetzt. Dieses Verfahren vermeidet die zeitaufwendige Verarbeitung der Matten an Bauteilen komplexer Geometrie und erzeugt keine Faseremission. Bei Verwendung der Bitumenmassen im Fahrzeugbereich können aber aufgrund relativ schlechter Haftung zum Blech auf Dauer Probleme in der Feuchtebelastung durch Korrosion auftreten.

Es wurde nun gefunden, daß spritzbare 2K-PUR-Beschichtungen als Ersatz für die oben erwähnten Damm-Materialien geeignet sind und gegenuber der Schalldämm- Matte besonders im Hinblick auf die Fertigungszeit und die Tatsache, daß man ge- schlossene, nahtlose Beschichtungen erzeugen kann, erhebliche ökonomische und technische Vorteile haben.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von spritzbaren 2K-PUR-Syste- men zur Herstellung von schalldämmenden Beschichtungen.

Als Substrate kommen dabei grundierte Materialien wie KTL-beschichtetes Stahl- blech, Aluminium, verzinktes Blech, diverse Kunststoffe, die bei Maschinengehäusen aber auch im PKW und Nutzfahrzeugbau und im Bau von Schienenfahrzeugen ein- gesetzt werden. Auch geeignet grundiertes Holz, das z. B. als Fußboden in Schienen- fahrzeugen, Omnibussen oder sonstigen Großfahrzeugen zum Einsatz kommt, ist für den Einsatz einer solchen Beschichtung geeignet.

Je nach Untergrund (Metall, Kunststoff, Holz) kann die Schalldämm-Beschichtung mit oder ohne geeignete Grundierung verwendet werden. Es wird vollflächig ein inni- ger und dauerhafter Verbund erzielt.

PUR-Beschichtungen können sehr flexibel eingestellt werden ; Reißdehnungen bei Raumtemperatur von 100 bis 150 % sind problemlos zu realisieren. Auch mechani- sche Belastungen, wie sie z. B. im Fahrzeugbereich durch Verwindung entstehen, wer- den von solchen Materialien problemlos hingenommen.

Erfindungsgemäß können als spritzbare 2K-PUR Systeme solche eingesetzt werden wie sie z. B. in der DE-A 19 610 390 beschrieben sind.

Die 2K-PUR Systeme bestehen im allgemeinen aus nachfolgend beschriebener pig- mentierter Polyolkomponente auf Basis mehr oder weniger verzweigter Polyester/- ether, sog. A-Komponente und einem Polyisocyanat auf MDI-Basis als Härter, sog.

B-Komponente.

Für die Pigmentierung wird vorzugsweise Bariumsulfat, mit einem Anteil bezogen aus Gesamtharz von 70-80 Gew.-%, verwendet.

Als weitere Füllstoffe/Pigmente haben sich solche mit lamellarer Struktur, z. B. mine- ralisches Magnesium-Silikat-Hydrat als auch solche wie Calcium-Carbonat bewährt.

Die Zusatzmengen liegen dabei im Bereich 20-30 Gew.-% bzw. 5-15 Gew.-% bezogen auf Gesamtharz.

Die Rheologie des Systems wird zum einem durch Verwendung einer pyrogenen Kieselsäure, zum anderen durch chemische Thixotropierung mit Hilfe eines ent- sprechend wirksamen Additivs gesteuert ; übliche Zusatzmengen liegen jeweils bei 1-2 Gew.-% bezogen auf Gesamtharz.

Zur Farbgebung werden geringe Mengen entsprechender Pigmente wie z. B. Ruß, Titandioxid eingesetzt. Zur Absorption oberflächlich anhaftender Feuchtigkeit an Füllstoffen/Pigmenten für eine verbesserte Pigmentbenetzung sowie für eine Entlüftung des Dispergieransatzes werden entsprechend selektiv wirkende Additive eingesetzt.

Beispiele Als Härter, sog. B-Komponente, wird ein prepolymerisiertes, aromatisches Polyiso- cyanat auf Basis MDI verwendet.

Physikalische Kenndaten des Systems : Dichte, 23°C : ca. 1,55 g/ml Viskosität, 23°C, D=81,8 su : 6000-8000 mPa s} Grenzviskosität : 4500-5000 mPa#s } A-Komponente Fließgrenze : 15-20 Pa} Strukturexponent :-0,2--0, 3} Viskosität, 23°C, D=81,8 s-2 : ca. 1000 mPa s} B-Komponente Für die Verarbeitung eines derartigen Beschichtungssystems ist eine 2-Komponenten- Kolbenpumpenanlage erforderlich. Die in einem oder zwei Keniks-Mischern im Ver- hältnis ca. 3,5-4 : 1 (nach Volumen) vermischten A-und B-Komponenten (pigmentier- tes Polyolgemisch/Polyisocyanat-Härter) werden mittels einer Kolbenpumpenanlage im sogenannten airless-bzw. airmix-Verfahren verarbeitet. Die A-Komponente kann dabei auf ca. 30 bis 50°C temperiert werden, um die Verarbeitung (Dosierung und Durchmischung) zu optimieren.

Die Beschichtung wird mittels einer Spritzpistole mit feststehender oder verstellbarer Dusse bei einem Materialdruck von 150 bis 250 bar mehrmals im Kreuzgang per Hand oder Roboter aufgetragen, bis eine Schichtdicke von ca. 6 bis 8 mm an horizontalen und vertikalen Flächen erreicht ist. Das Beschichtungsmaterial kann bei Verwendung aromatischer Di-oder Polyisocyanate (MDI, TDI) ca. 3 Minuten verarbeitet werden ; die Durchflußmenge beträgt dabei ca. 1,1 bis 2,5 I/min. Aliphatische Di-oder Poly- isocyanate (HDI, IPDI, W) erlauben deutlich langere Verarbeitungszeiten.

Das derart applizierte 2K-PUR-Schalldämmsystem härtet innerhalb von 15 Minuten bei Raumtemperatur und anschließender Trocknung für 45 Minuten bei 80 bis 90°C aus und hat folgende Eigenschaften : Filmeigenschaften : Abriebfestigkeit : Mittels Steinschlag-Multibeschußgerät nach MB bei 0,6 bis 0,8 bar i.O.

Temperaturstabilität : i. O.

(1000 Std./140°C) Reißdehnung : ca. 100 % (bei Raumtemperatur)

Herstellung einer lichtechten 2K-PUR-Dekor-Beschichtung zur Schalldämmung Für die Verarbeitung eines derartigen Beschichtungssystems ist eine 2-Komponenten- Kolbenpumpenanlage erforderlich.

Die in einem oder zwei Keniks-Mischern im Verhältnis ca. 1,3-1,5 : 1 (nach Volumen) vermischten A-und B-Komponenten (pigmentiertes Polyolgemisch/Polyisocyanat- Härter) werden mittels einer Kolbenpumpenanlage im sogenannten airless-bzw. airmix-Verfahren verarbeitet. Die A-Komponente kann dabei auf ca. 40 bis 50°C tempertiert werden.

Als Substrate kommen dabei im KTL-Verfahren grundiertes Stahlblech sowie vor- grundierte bzw. mit einem geeigneten Holzspachtel vorbehandelte Holzpaneele, die als Fußboden oder Laderaumbeschichtungen in Schienenfahrzeugen, Bussen oder sonstigen Großfahrzeugen fungieren, zum Einsatz. Darüber hinaus eignen sich auch sogenannte Kunststoff-Laminate, die zur Verbesserung des Haftvermögens entspre- chend vorbereitet werden sollten. Hinzu kommen ferner diverse elastomere Nahtabdichtungsmassen sowie gegebenenfalls Untergrund-Verunreingungen.

Die Beschichtung wird dabei mittels einer Spritzpistole mit feststehender oder ver- stellbarer Düse bei einem Materialdruck von 150 bis 350 bar mehrmals im Kreuzgang per Hand aufgetragen, bis eine Schichtdicke von ca. 2 bis 3 mm an horizontalen und vertikalen Flächen erreicht ist. Sie kann ca. 15 bis 30 Minuten verarbeitet werden ; die Durchflußmenge beträgt dabei zwischen 1,1 bis 2,5 1/min.

Da es sich um ein aliphatisches und somit lichtechtes 2K-PUR-Beschichtungssystem handelt, entfällt die zusätzliche Applikation einer ungefüllten Klarlackschicht, wie sie fur aromatische Beschichtungssysteme üblich ist.

Eine zusätzliche Effektgebung wird erreicht, indem unmittelbar nach dem Auftragen der Dekorbeschichtung auf die noch nicht ausgehärtete Oberfläche sogenannte Farb-

chips oder Flitter von Hand eingestreut oder mittels einer druckluftunterstützten Sprühpistole aufgebracht werden.

Filmeigenschaften: TaberAbraseri.O.Abriebfestigkeit:Mittels Temperaturstabilität : i. O.

(100 Std./140°C) Reißdehnung : ca. 160 % (bei Raumtemperatur)