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Title:
COMPOSITE COMPONENTS, IN PARTICULAR BODYWORK PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/023539
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to composite components with the following layered structure: (i) between 0.05 mm and 2 mm metal; (ii) between 0.1 mm and 2 mm polyisocyanate-polyaddition products, which are present in a support; (iii) between 0.05 mm and 2 mm metal.

Inventors:
DROEGE THOMAS (DE)
BOOS JUERGEN (DE)
LUENNE STEFANIE (DE)
ELING BEREND (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/009571
Publication Date:
March 17, 2005
Filing Date:
August 27, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
DROEGE THOMAS (DE)
BOOS JUERGEN (DE)
LUENNE STEFANIE (DE)
ELING BEREND (DE)
International Classes:
B32B11/00; B32B11/08; B32B15/08; B32B17/04; B32B27/04; B32B27/40; B63B3/14; B63B5/24; (IPC1-7): B32B11/00; B32B11/08; B63B3/14; B63B5/24
Domestic Patent References:
WO2002043954A12002-06-06
WO2002016460A12002-02-28
WO1999064234A11999-12-16
WO1999058333A11999-11-18
WO1999064233A11999-12-16
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Claims:
Patentansprüche
1. Verbundelemente, die die folgende Schichtstruktur aufweisen : (i) 0,05 mm bis 2 mm Metall, (ii) 0,1 mm bis 2 mm PolyisocyanatPolyadditionsprodukte, die in einem Trä germaterial vorliegen, (iii) 0,05 mm bis 2 mm Metall.
2. Verbundelemente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (ii) eine Dichte von 800 bis 1600 kg/m3 aufweist.
3. Verbundelemente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (ii) eine Bruchdehnung nach DIN EN ISO 527 von größer 30 % aufweist.
4. Verbundelemente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (ii) eine Haftung an die Schicht (i) und/oder (iii) im TPeelTest von mindestens 30 N/cm aufweist.
5. Verbundelemente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (ii) eine Glastemperatur von größer 75°C aufweist.
6. Verbundelemente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Trägermaterial um faserige und/oder poröse Materialien handelt.
7. Verbundelemente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Trägermaterialien um pflanzliche Fasern, Kunststofffasern und/oder Glasfa sern handelt.
8. Automobiltüren, Kotflügel, Automobildächer, Motorhauben von Automobilen, Heckklappen von Automobilen, Außenhaut von Flugzeugen auf der Basis von Verbundelementen gemäß Anspruch 1.
9. Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen, die die folgende Schichtstruk tur aufweisen : (i) 0,05 mm bis 2 mm Metall, (ii) 0,1 mm bis 2 mm Trägermaterial enthaltend Polyisocyanat Polyadditionsprodukte, (iii) 0,05 mm bis 2 mm Metall, dadurch gekennzeichnet, dass man die flüssigen Ausgangskomponenten zur Herstellung der PolyisocyanatPolyadditionsprodukte auf das Trägermaterial auf trägt, anschließend das Trägermaterial zwischen den Schichten (i) und (iii) plat ziert und die Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat Polyadditionsprodukte aushärtet.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem kon tinuierlichen Prozess das Trägermaterial enthaltend die Ausgangskomponenten zur Herstellung der PolyisocyanatPolyadditionsprodukte und die Schichten (i) und (iii) in eine Bandanlage einführt und in dieser Bandanlage die flüssigen Aus gangskomponenten zur Herstellung der PolyisocyanatPolyadditionsprodukte zwischen (i) und (iii) umsetzt und anschließend das Verbundelement gegebenen falls zuschneidet und gegebenenfalls in einer Presse formt.
11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trä germaterial vor dem Auftragen der Ausgangskomponenten zur Herstellung der PolyisocyanatPolyadditionsprodukte eine Dicke aufweist, die größer ist als die Dicke der Schicht (ii).
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man das'Trä germaterial enthaltend die Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyiso cyanatPolyadditionsprodukte vor und/oder während der Umsetzung der Aus gangskomponenten zur Herstellung der PolyisocyanatPolyadditionsprodukte zwischen den Schichten (i) und (iii) auf die Dicke der Schicht (ii) presst.
Description:
Verbundelemente, insbesondere Karosserieteile Beschreibung Die Erfindung betrifft Verbundelemente, beispielsweise für den Automobilbau oder z. B. als Verkleidungselemente in Immobilien, insbesondere Karosserieteile von Automobi- len, Lastkraftwagen, Eisenbahnen, Schiffen oder Flugzeugen Anwendung, bevorzugt Karosserieteile von Automobilen oder Lastkraftwagen, die die folgende Schichtstruktur aufweisen : (i) 0,05 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,1 mm bis 0,5 mm Metall, (ii) 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,3 mm bis 1,2 mm Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte, bevorzugt Polyurethane, die gegebenenfalls Isocyanurat- und/oder Harnstoffstrukturen aufweisen können, bevorzugt mit einen Speicher- modul nach DIN EN ISO 6721, bevorzugt gemessen nach dem Torsionspendel- Verfahren, zwischen 60 und 350 MPa bei Temperaturen zwischen-20 und +80°C und/oder ein Speichermodul nach DIN EN ISO 6721, bevorzugt gemes- sen nach dem Torsionspendel-Verfahren, von mindestens 1,7 MPa bei Tempera- turen zwischen +160 und +220 °C, bevorzugt erhältlich durch lösungsmittelfreie Umsetzung von (a) Isocyanaten und (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbin- dungen bevorzugt in Kontakt mit den Schichten (i) und (iii), die in einem Träger- material, das bevorzugt kein Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt ist, vorliegen und bevorzugt die Schicht (i) mit der Schicht (iii) und dem Trägermaterial haftend verbinden, (iii) 0,05 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,1 mm bis 0, 5"mm Metall.

Außerdem betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung dieser Verbundelemente, insbesondere von Karosserieteilen von Automobilen, Lastkraftwagen oder Flugzeugen sowie Automobiltüren, Kotflügel, Automobildächer, Motorhauben von Automobilen, Heckklappen von Automobilen, Außenhäute von Flugzeugen, nicht-tragende Verklei- dungen im Schiffbau, die die oben genannte erfindungsgemäße Schichtstruktur enthal- ten.

Im Automobilbau wird Stahl wegen seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaf- ten als Material z. B. für die Karosserie eingesetzt. Ein Nachteil von Stahl ist das hohe Gewicht. Als Alternative zum Stahl wird z. B. Aluminium eingesetzt, dass leichter ist, aber schlechtere mechanische Eigenschaften hat und teurer ist.

Neben reinen Metallkonstruktionen sind bereits Verbundelemente im Automobilbau bekannt.

EP-A 500 376 beschreibt die Verwendung eines Metall-Kunststoff-Metall-Verbundes zur Vibrationsdämpfung mit einer Stahidicke von 0,2 bis 2 mm und einer Kunststoffdi- cke von 0,02 bis 0,15 mm. Der Kunststoff wird auf Basis von Prepolymeren hergestellt.

US 4859523 beschreibt die Verwendung eines Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundes, wo- bei der Kunststoff ein Polyurethan auf Basis eines Polyesterdiols ist und eine Glass- temperatur zwischen 0 und 70 °C aufweist. In beiden Schriften weist die Kunststoff- schicht eine Glastemperatur von kleiner 70°C auf. Diese geringe Glastemperatur, auf deren Bedeutung insbesondere in der US 4859523 hingewiesen wird, führt zu einer geringen Härte und, insbesondere bei hohen Temperaturen, zu Schwierigkeiten bei der Verarbeitung der Verbundelemente. Auch die Bereitstellung der Verbundelemente ge- mäß EP-A 500 376 und US 4859523 durch Herstellung der Kunststoffschicht in einem Lösungsmittel und anschließender Trocknung auf der Metallschicht ist aufwendig und aufgrund des Einsatzes von Lösungsmitteln problematisch.

DE-A 101 58 491 offenbart Metall-Polyurethan-Laminate, deren Herstellung z. B. konti- nuierlich durch Einfüllen der Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyurethan- schicht zwischen die Metalldeckschichten erfolgen kann.

Verbesserungsbedarf bei diesen bekannten Verbundelementen besteht insbesondere in ihrer Herstellung. Da die Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyurethan- schicht in flüssiger Form zwischen die Deckschichten eingebracht werden müssen, kann es durch seitliches Wegfließen sowohl zum Verlust an Ausgangsstoffen als auch zu nicht ausgefüllten Fehlstellen zwischen den Deckschichten kommen.

Ziel der vorliegenden Erfindung war es daher, ein neues Verbundmaterial zu entwi- ckeln, das insbesondere über ein sicheres und einfaches Herstellverfahren zugänglich ist.

Diese Aufgabe konnte durch die eingangs dargestellten Verbundelemente gelöst wer- den.

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente zeichnen sich dadurch aus, dass das Poly- isocyanat-Polyadditionsprodukt, insbesondere Polyurethan der Schicht (ii) in einem Trägermaterial vorliegt. Unter dem Ausdruck"in einem Trägermaterial vorliegt"ist zu verstehen, dass es sich bei dem Trägermaterial um ein Material handelt, das zumin- dest partiell, bevorzugt vollständig von dem Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt durch- zogen, d. h. durchtränkt ist. Das Trägermaterial liegt somit in dem Polyisocyanat- Polyadditionsprodukt und das Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt in dem Trägermate- rial vor. Der Einsatz des Trägermaterials bietet den wichtigen Vorteil, dass die flüssigen Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte in dem Trägermaterial fixiert werden, d. h. ein Herauslaufen oder Heraustropfen kann ver-

hindert werden. Bevorzugt verbinden die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte die Schicht (ii) haftend mit der Schicht (i) und der Schicht (iii).

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente sind leichtgewichtig, schallabsorbierend und stabil beim Lackbrennverfahren. Zudem weisen die Verbundelemente auch bei Tempe- raturen von 200 °C eine hohe Steifigkeit auf. Durch die hervorragende Haftung des Polyurethans zum Metall einerseits und die hervorragende Bruchdehnung des Poly- urethans von über 30%, bevorzugt über 50%, besonders bevorzugt über 100 % ande- rerseits, kann der Verbund bevor und nachdem er hohen Temperaturen ausgesetzt war auf den üblichen Maschinen (z. B. Pressen) zur Stahlverarbeitung im z. B. Automo- bilbau eingesetzt werden, z. B. beim Kaltumformen.

Als Schichten (i) und (iii) können gleiche oder verschiedene, bevorzugt gleiche, allge- mein bekannte Metalle eingesetzt werden, z. B. Aluminium, Aluminiumlegierungen, ge- gebenenfalls Oberflächenmodifiziertes Kupfer, Bronze, Magnesium, Magnesiumlegie- rungen, Stahl, verzinkter Stahl, rostfreier Stahl, galvanisierter Stahl, verchromte Metal- le, z. B. verchromter Stahl, bevorzugt Stahl oder Stahllegierungen, z. B. Chrom/Chrom- oxid-beschichteter Stahl oder Zinn-freier Stahl, besonders bevorzugt Stahl. Die beiden Metallschichten (i) und (iii) auf jeder Seite des Kunststoffs können entweder aus dem gleichen Material sein oder aus verschiedenen und sie können entweder die gleiche Dicke haben oder unterschiedliche.

Bei dem Trägermaterial handelt es sich bevorzugt um faserige und/oder poröse Mate- rialien. Dies bietet den Vorteil, das die flüssigen Ausgangskomponenten zur Herstel- lung des Polyurethans gut von dem Trägermaterial aufgesogen und festgehalten wer- den. Ein Herausfließen oder Heraustropfen aus dem Trägermaterial kann dadurch ver- hindert werden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Trägermaterial um pflanzliche Fasern, Kunststofffasern und/oder Glasfasern. Als pflanzliche Fasern kom- men z. B. Callulose, Hanffasern, Sisal, Kokosfasern, Flachs, Baumwollfasern in Frage.

Als Kunststofffasern oder Glasfasern können allgemein bekannte Fasern eingesetzt werden. Die Trägermaterialien können bevorzugt als flächige Gebilde, z. B. als Papier oder Pappe, oder auch als Gewebe oder Gewirke vorliegen. Die Fasern können ge- presst, gewirkt, gewebt oder verfilzt vorliegen. Bevorzugt sind Trägermaterialien, die mindestens 25 % des Eigengewichts an flüssigen Ausgangskomponenten zur Herstel- lung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte aufnehmen können. Es können in einem Verbundelement auch mehrere oder verschiedene Trägermaterialien eingesetzt wer- den, z. B. Mischgewebe oder mehrlagige Materialien, oder eine Kombination von Fa- sern und Matten, wobei die Fasern bevorzugt kontinuierlich eingefahren werden, so wie bei dem Pultusions Prozessverfahren. Besonders bevorzugt als Trägermaterialien sind hoch poröse Materialien, die relativ viel PU Gemisch aufnehmen können.

Die Schicht (ii) weist bevorzugt eine Dichte von 800 kg/m3 bis 1600 kg/m3, besonders bevorzugt 800 kg/m3 bis 1200 kg/m3, insbesondere 900 kg/m3 bis 1100 kg/m3 auf.

Der Speichermodul (Torsionspendel-Verfahren) der Schicht (ii) beträgt bevorzugt zwi- schen 60 und 350 MPa bei Temperaturen zwischen-20 und +80°C (nach DIN EN ISO 6721) und/oder mindestens 1,7 MPa bei Temperaturen zwischen +160 und +220°C (nach DIN EN ISO 6721). Die Bruchdehnung nach DIN EN ISO 527 der Schicht (ii) ist bevorzugt größer als 30 %, besonders bevorzugt größer als 50 %, insbesondere grö- ßer als 100 %. Im T-Peel-Test weist die Schicht (ii) bevorzugt eine Haftung an die Schicht (i) und/oder (iii) von mindestens 30 N/cm, besonders bevorzugt mindestens 50 N/cm auf. Die Glastemperatur der Schicht (ii) ist bevorzugt größer als 75°C, beson- ders bevorzugt 80°C bis 220°C, insbesondere 80°C bis 150°C. Die Messung der Glas- temperatur ist dem Fachmann allgemein bekannt und vielfältig beschrieben. In dieser Schrift bedeutet die Glastemperatur das bei höheren Temperaturen liegende Maximum der tan Delta-Kurve, die bei der Torsionsmodulmessung aus den beiden gemessenen Speicher-und Verlustmodulkurven berechnet wird. Diese Mindestanforderungen an das Sandwich und das Elastomer werden bevorzugt auch nach einer Wärmelagerung von 1 h bei 200°C erfüllt.

Die Erfindung betrifft des weiteren Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen, die die folgende Schichtstruktur aufweisen : (i) 0,05 mm bis 2 mm Metall, (ii) 0,1 mm bis 2 mm Trägermaterial enthaltend Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte, (iii) 0,05 mm bis 2 mm Metall, wobei man die flüssigen Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte auf das Trägermaterial aufträgt, bevorzugt das Trägermaterial mit den flüssigen Ausgangskomponenten durchtränkt, anschließend das Trägermateri- al zwischen den Schichten (i) und (iii) platziert, bevorzugt mit Kontakt zu den Schichten (i) und (iii), und die Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte aushärtet.

Bevorzugt wird man in einem kontinuierlichen Prozess das Trägermaterial enthaltend die Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte und die Schichten (i) und (iii) bevorzugt in eine Bandanlage einführen und in dieser Bandanlage die flüssigen Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte zwischen (i) und (iii) umsetzen und anschließend das Verbund- element gegebenenfalls zuschneiden und gegebenenfalls in einer Presse formen.

Dabei kann das Trägermaterial vor dem Auftragen der Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte bevorzugt eine Dicke aufweisen, die größer ist als die Dicke der Schicht (ii). D. h., dass man das Trägermaterial enthal- tend die Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditions- produkte vor und/oder während der Umsetzung der Ausgangskomponenten zur Her- stellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte zwischen den Schichten (i) und (iii) bevorzugt auf die Dicke der Schicht (ii) presst. Durch die ursprünglich größere dicke des Trägermaterials und das anschließende Pressen auf die gewünschte Dicke der Schicht (ii) können die flüssigen Auskomponenten zur Herstellung des Polyurethans in dem Trägermaterial verteilt werden und dadurch das Trägermaterial zumindest partiell, bevorzugt vollständig mit den Ausgangskomponenten durchtränkt werden.

Die Herstellung der Verbundelemente kann somit beispielsweise derart erfolgen, dass das Metall auf einer Doppelbandanlage von Rollen abgerollt und entweder kontinuier- lich oder Stücken verarbeitet wird. Bei der Herstellung kann man bevorzugt in einem kontinuierlichen Prozess das Metall der Schichten (i) und (iii), beispielsweise mit einer Breite von üblicherweise 1 m bis 2 m, bevorzugt 1,4 m bis 1,6 m, beispielsweise durch Abrollen von entsprechenden Rollen bevorzugt parallel bevorzugt horizontal bevorzugt mit gleicher Geschwindigkeit in eine Bandanlage einführen. Die Geschwindigkeit, mit der die Metallschichten (i) und (iii) durch die Bandanlage bewegt werden, beträgt be- vorzugt 5 m/min bis 20 m/min.

Der Herstellprozess sollte bevorzugt einen konstanten Abstand der beiden Metall- schichten gewährleisten. Zwischen die Metallschichten, die die Schichten (i) und (iii) darstellen, wird bevorzugt das Trägermaterial geführt, auf das die Ausgangskomponen- ten zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt, insbesondere das Polyu- rethan aufgetragen wurden. Das Benetzen oder bevorzugt Durchtränken des Träger- materials mit den flüssigen Ausgangskomponenten kann mittels üblicher Dosierappara- turen beispielsweise über einen allgemein bekannten Mischkopf erfolgen. Die Austra- gung der flüssigen Komponenten kann dabei nach beispielweise aus der Herstellung von Sandwichelementen mit Polyurethankern mittels Bandanlagen allgemein bekann- ten Verfahren und Vorrichtungen erfolgen. Als Dosierapparaturen kommen beispiels- weise statisch Mischer, Hoch-und Niederdruckmaschinen, vorzugsweise Hochdruck- maschinen in Betracht. Die Förderleistung kann in Abhängigkeit von der Dicke der Schicht (ii) variiert werden. Um eine vollständige Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) zu gewährleisten, wird die Förderleistung und Fördereinrichtung bevorzugt auf die Bandgeschwindigkeit abgestimmt. Bevorzugt handelt es sich um Niederdruck-oder besonders bevorzugt Hochdruckmaschinen, bevorzugt mit Kolbendosierung, beson- ders bevorzugt Axialkolbendosierung, wobei bevorzugt der Vorratsbehälter mit Rühr- werk und bevorzugt temperierbar ausgestaltet ist und bevorzugt ein Kreislauf Vorrats- behälter-Mischkopf-Vorratsbehälter vorliegt, wobei bevorzugt die Austragsleistung 1 bis 30 kg/min beträgt. Die Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat-

Polyadditionsprodukte werden üblicherweise bei einer Temperatur von 0 bis 100°C, vorzugsweise von 20 bis 60°C, gemischt. Die Vermischung kann mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke, bevorzugt aber durch das bei Hochdruckma- schinen übliche Gegenstromprinzip erfolgen, bei dem A-und B-Komponenten-Strahl sich im Mischkopf unter jeweils hohem Druck treffen und vermischen, wobei der Strahl einer jeden Komponente auch geteilt sein kann. Die Reaktionstemperatur, d. h. die Temperatur, bei die Umsetzung erfolgt, beträgt in Abhängigkeit von der Materialdicke üblicherweise > 20°C, bevorzugt 50 bis 150°C. Besonders bevorzugt wird das Ver- bundelement nach dem Zusammenführen der drei Schichten auf mindestens 100°C, insbesondere zwischen 100 und 150°C beheizt. Dies kann durch einen Ofen oder an- dere Wärmestrahlung erfolgen. Alternativ kann auch das oben beschriebene Platten- band beheizbar sein.

Das Auftragen der Ausgangskomponenten auf das Trägermaterial kann somit auf ver- schiedene Arten erfolgen : Polyol-und Isocyanatkomponente können mit Hoch-oder Niederdruckmaschine mit- einander vermischt und als Flüssigkeit auf das Trägermaterial aufgetragen werden.

Das Auftragen der reaktiven Flüssigkeit kann durch Aufgießen, Versprühen oder Bestreichen erfolgen. Der Mischkopf kann beim Auftragen bevorzugt über das Träger- material oszillieren. Die Ausgangskomponenten können zusätzlich noch mit einer Gießharke verteilt werden. Eine Gießharke ist aus der Herstellung von Hartschäum- Sandwichelementen wohlbekannt. Bei Bedarf kann außerdem zur Verbesserung der Verteilung der Ausgangskomponenten ein sogenanntes Messer verwendet, das quer zur Laufrichtung des Trägermaterials angeordnet ist und überschüssige Ausgangs- komponenten vom Trägermaterial abstreift. Nach dem Auftragen der reaktiven Flüssig- keit kann auf das Trägermaterial wird dieses wie bereits eingangs dargestellt bevorzugt kontinuierlich in einer Doppelbandanlage zwischen die zwei Metallschichten geführt und der noch nicht ausreagierte Verbund mit Pressen bzw. Rollen auf die gewünschte Dicke des Verbundes gebracht. Wenn mehr als ein Walzenpaar verwendet wird, kön- nen die Walzen zueinander jeweils den gleichen oder verschiedene Abstände haben, bevorzugt wird der Abstand der Walzen bei jedem nachfolgenden Walzenpaar kleiner.

Zur besseren Umsetzung der reaktiven Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte kann die Bandanlage, bevorzugt Doppelbandan- lage einen temperierten Bereich aufweisen. Das Verbundelement kann anschließend in einer Presse geformt, bevorzugt kalt verformt werden.

Die Oberflächen von (i) und (iii) können beschichtet sein oder vor der Herstellung der Verbundelemente zur Reinigung und Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit aufgeraut werden. Die Oberflächen von (i) und (iii), an die (ii) haften soll, sind bevorzugt frei von anorganischen und/oder organischen Stoffen, die eine Haftung vermindern, beispiels- weise Staub, Schmutz, Ölen und Fetten oder allgemein als Formtrennmitteln bekann- ten Stoffen. Zur Verbesserung der Haftung zwischen Polyurethan und Metall, bei-

spielsweise Stahl kann die Stahloberfläche des weiteren z. B. durch Corona, Beflam- mung und Beschichtung mit einem Haftvermittler vorbehandelt werden.

Geeignete Bandanlagen sind allgemein bekannt, kommerziell erhältlich und beispiels- weise zur Herstellung von Polyurethanhartschaumsandwichelementen allgemein be- kannt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist beispielhaft in der Figur 1 dargestellt. In dieser Darstellung haben die Abkürzungen die folgende Bedeutung : 1 : aufgewickeltes Trägermaterial 2 : Trägermaterial 3 : flüssige Ausgangskomponenten zur Herstellung des Polyurethans 4 : Stahl (Schicht (i)) 5 : Stahl (Schicht (iii)) 6 : Rollen/Pressen 7 : Heizung Das Verformen des Verbundelementes erfolgt bevorzugt, nachdem entweder die flüs- sigen Ausgangskomponenten zum (ii) Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt ausreagiert haben oder der Klebevorgang zur Erzeugung der haftenden Verbindung zwischen den Schichten (i) und (ii) bzw. (ii) und (iii) abgeschlossen ist. Das Formen oder Verformen des Verbundelementes kann mittels üblicher Pressen bei Temperaturen von 5°C bis 50°C, bevorzugt 10°C bis 35°C erfolgen. Eine Verformung des Verbundelementes bei diesen Temperaturen wird üblicherweise auch"Kaltverformung"genannt. Aufgrund des elastischen Material als Schicht (ii) sowie der guten Haftung von (ii) an (i) und (iii) kommt es bei dieser Formung üblicherweise nicht zu einer Ablösung der Schicht (ii) von (i) oder (iii).

Die erfindungsgemäße hergestellten Verbundelemente werden bevorzugt auf ihrer im Einsatz sichtbaren Oberfläche nach üblichen Verfahren mit allgemein bekannten La- cken lackiert, wobei ein üblicher Lackaufbau mit Grundierung usw. gewählt werden kann. Bevorzugt kann man den Lack bei einer Temperatur von mindestens 200°C trocknen. Gerade bei dieser weiteren Verarbeitung der erfindungsgemäßen Karosse- rieteile nach der Formung in der Presse zeigt sich der Vorteil des erfindungsgemäßen Systems, da es auch bei hohen Temperaturen stabil ist und eine Verformung des Ver- bundelementes bei Temperaturen von 200°C vermieden wird.

Bevorzugt enthält die Flüssigkeit zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditions- produkte (a) Isocyanate und (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen. In die- ser Schrift sind unter den Ausdrücken"Ausgangsstoffe"oder"Ausgangskomponenten" insbesondere (a) Isocyanate und (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen zu

verstehen, aber gegebenenfalls, soweit sie zum Einsatz kommen, auch (c) Gase, (d) Katalysatoren, (e) Hilfsmittel und/oder ( Treibmittel.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii), übli- cherweise Polyurethane, die gegebenenfalls Harnstoff-und/oder Isocyanuratstrukturen aufweisen können, kann durch allgemein bekannte Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen gegebenenfalls in Gegenwart von Treibmitteln (, gegebenenfalls 1 bis 50 Volumen-%, bezogen auf das Volumen der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, mindestens eines Gases (c), (d) Katalysatoren und/oder (e) Hilfsmittel erfolgen. Bevorzugt werden ( Treibmittel anstelle von (c) Ga- sen verwendet.

Bevorzugt erfolgt die Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren (d), (e) Hilfsmitteln und/oder ( Treib- mitteln sowie in Abwesenheit von Lösungsmitteln. Unter dem Ausdruck"Lösungsmittel" sind insbesondere allgemein bekannte organische Verbindungen zu verstehen, insbe- sondere solche, die gegenüber (a) und (b) inert sind und nach Umsetzung von (a) mit (b) aus dem Reaktionsprodukt entfernt werden, z. B. organische Verbindungen mit ei- nem Siedepunkt bei einem Druck von 1 bar von 50°C bis 170°C.

Die Ausgangsstoffe (a),. (b), (c), (d), (e) und (f) in dem erfindungsgemäßen Verfahren werden im Folgenden beispielhaft beschrieben : Als Isocyanate (a) kommen die an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Isocyanate, bevorzugt Diisocyanate in Frage, die gegebenenfalls nach allgemein bekannten Verfahren biuretisiert und/oder isocya- nuratisiert worden sein können. Im einzelnen seien beispielhaft genannt : Alkylendiiso- cyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie 1, 12-Dodecandiisocyanat, 2-Ethyl-tetramethylendiisocyanat-1, 4, 2-Methylpentamethylendiisocyanåt-1, 5, Tetra- methylendiisocyanat-1, 4, Lysinesterdiisocyanate (LDI), Hexamethylendiisocyanat-1, 6 (HDI), Cyclohexan-1, 3- und/oder 1,4-diisocyanat, 2, 4- und 2, 6-Hexahydrotoluylen- diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2, 2'- und 2,4'- Dicyclohexylmethandiisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 1- Isocyanato-3, 3, 5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI), 2, 4- und/oder 2,6- Toluylendiisocyanat (TDI), 4,4'-, 2, 4'- und/oder 2, 2'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate und/oder Mischungen enthaltend mindestens zwei der genannten Isocyanate. Außerdem können Ester-, Harnstoff-, Allophanat-, Carbodiimid-, Uretdion-und/oder Urethangruppen enthaltende Di-und/oder Polyisocy- anate in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Bevorzugt werden 2, 4'-, 2, 2'- und/oder 4, 4'-MDI und/oder Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate einge-

setzt, besonders bevorzugt Mischungen enthaltend Polyphenylpolymethylen- polyisocyanate und mindestens eines der MDI-Isomere.

Als (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können beispielsweise Verbin- dungen eingesetzt werden, die als gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen Hydroxyl-, Thiol-und/oder primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisen und üblicher- weise ein Molekulargewicht von 60 bis 10000 g/mol aufweisen, z. B. Polyole ausge- wählt aus der Gruppe der Polymerpolyole, Polyetherpolyalkohole, Polyesterpolyalkoho- le, Polythioether-polyole, hydroxylgruppenhaltigen Polyacetale und hydroxylgruppen- haltigen aliphatischen Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei der ge- nannten Polyole. Diese Verbindungen weisen üblicherweise eine Funktionalität gegen- über Isocyanaten von 2 bis 6 und ein Molekulargewicht von 400 bis 8000 auf und sind dem Fachmann allgemein bekannt.

Beispielsweise kommen als Polyetherpolyalkohole, die nach bekannter Technologie durch Anlagerung von Alkylenoxiden, beispielsweise Tetrahydrofuran, 1, 3-Propylen- oxid, 1, 2- bzw. 2, 3-Butylenoxid, Styroloxid und vorzugsweise Ethylenoxid und/oder 1,2- Propylenoxid an übliche Startersubstanzen erhältlich sind. Als Startersubstanzen kön- nen beispielsweise bekannte aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Verbindungen eingesetzt werden, die mindestens eine, bevorzugt 2 bis 4 Hydroxylgruppen und/oder mindestens eine, bevorzugt 2 bis 4 Aminogruppen enthal- ten. Beispielsweise können als Startersubstanzen Ethandiol, Diethylenglykol, 1, 2- bzw.

1, 3-Propandiol, 1, 4-Butandiol, 1, 5-Pentandiol, 1, 6-Hexandiol, 1, 7-Heptandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Zucker, beispielswesie Saccharose, Pentaerythrit, Sorbi, Ethylendiamin, Propandiamin, Neopentandiamin, Hexamethylendiamin, Isophorondiamin, 4, 4'-Diaminodicyclohexylmethan, 2-(Ethylamino) ethylamin, 3- (Methylamino) propylamin, Diethylentrimamin, Dipropylentriamin und/oder N, N'-Bis- (3-aminopropyl)-ethylendiamin eingesetzt werden.

Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen ver- wendet werden. Bevorzugt werden Alkylenoxide verwendet, die zu primären Hydro- xylgruppen in dem Polyol führen. Besonders bevorzugt werden als Polyole solche ein- gesetzt, die zum Abschluß der Alkoxylierung mit Ethylenoxid alkoxyliert wurden und damit primäre Hydroxylgruppen aufweisen.

Als Polymerpolyole, einer speziellen Klasse der Polyetherpolyole, können allgemein aus der Polyurethanchemie bekannte Verbindungen eingesetzt werden, bevorzugt Sty- rol-Acrylnitril-Pfropfpolyole. Gerade der Einsatz von Polymerpolyolen kann den Schrumpf des Polyisocyanat-Polyadditionsproduktes, beispielsweise des Polyurethans deutlich vermindern und somit zu einer verbesserten Haftung von (ii) an (i) und (iii) füh- ren. Gegebenenfalls können als weiteren Maßnahmen, den Schrumpf zu verringern, bevorzugt Treibmittel (f) und/oder Gase (c) eingesetzt werden.

Geeignete Polyesterpolyole können beispielsweise aus organischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, und mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Die Polyesterpolyole besitzen vorzugsweise eine Funktionalität von 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, und ein Molekulargewicht von 480 bis 3000, vorzugsweise 600 bis 2000 und ins- besondere 600 bis 1500.

Die erfindungsgemäßen Verbundelemente werden bevorzugt unter Verwendung von Polyetherpolyalkoholen als Komponente (b) zur Umsetzung mit den Isocyanaten her- gestellt, zweckmäßigerweise solche mit einer mittleren Funktionalität gegenüber Isocy- anaten von 1,5 bis 8, bevorzugt 2 bis 6, besonders bevorzugt 2,5 bis 4 und einem Mo- lekulargewicht von 400 bis 8000.

Die Verwendung von Polyetherpolyalkoholen bietet erhebliche Vorteile durch eine ver- besserte Stabilität der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte gegen eine hydrolytische Spaltung und aufgrund der geringeren Viskosität, jeweils im Vergleich mit Polyesterpo- lyalkoholen. Die verbesserte Stabilität gegen Hydrolyse ist insbesondere bei einem Einsatz im Automobilaußenbereich vorteilhaft. Die geringere Viskosität der Polyether- polyalkohole und der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) enthaltend die Polye- therpolyalkohle ermöglicht eine einfachere Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) mit der Reaktionsmischung zur Herstellung der Verbundelemente.

Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können des weiteren zusätzlich zu den genannten Verbindungen mit einem üblichen Molekulargewicht von 400 bis 8000 gegebenenfalls Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten von 60 bis <400 als Ket- tenverlängerungs-und/oder Vernetzungsmittel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Zur Modifizierung der mechanischen Eigenschaften, z. B. der Härte, kann sich jedoch der Zusatz von Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungsmitteln oder gegebenenfalls auch Gemischen davon als vorteilhaft erweisen. Die Kettenverlänge- rungs-und/oder Vernetzungsmittel weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 60 bis 300 auf. In Betracht kommen beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Diole mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ethylenglykol, Propandiol-1, 3, Decandiol-1, 10, o-, m-, p-Dihydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und vorzugsweise Butandiol-1, 4, Hexandiol-1, 6 und Bis- (2-hydroxy-ethyl)-hydrochinon, Triole, wie 1,2, 4-, 1,3, 5-Trihydroxy-cyclohexan, Gly- cerin und Trimethylolpropan, niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polyalkylenoxi- de auf Basis Ethylen-und/oder 1, 2-Propylenoxid und den vorgenannten Diolen und/oder Triolen als Startermoleküle und/oder Diamine wie z. B. Diethyltoluendiamin und/oder 3, 5-Dimethylthio-2, 4-toluenediamin.

Sofern zur Herstellung der Polyisocyaynat-Polyadditionsprodukten Kettenverlänge- rungsmittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung finden, kommen diese zweckmäßigerweise in einer Menge von 0 bis 30 Gew. -%, vorzugsweise von 1<BR> bis 30 Gew. -%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Iso- cyanaten reaktiven Verbindungen (b), zum Einsatz.

Mit dem Einsatz von Amin-gestarteten Polyetherpolyalkoholen kann zudem das Durch- härteverhalten von der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) verbessert werden.

Bevorzugt werden die Verbindungen (b), wie auch die anderen Komponenten zur Her- stellung von (ii), mit einem möglichst geringen Gehalt an Wasser eingesetzt, um die Bildung von Kohlendioxid durch Reaktion des Wassers mit Isocyanatgruppen zu ver- meiden.

Die in den Isocyanat-und Polyolkomponenten verwendeten Substanzen haben übli- cherweise unterschiedliche Funktionalitäten. Alle Substanzen mit einer Funktionalität von größer als zwei bewirken eine chemische Vernetzung des Polyisocyanat- Polyadditionsproduktes (ii). Die mittlere Molmasse zwischen zwei chemischen Vernet- zungsstelle einer Polymerkette (Mc-Wert) kann z. B. nach PJ Flory, Polym. J. 17,1 (1985) aus den Funktionalitäten und Massenanteilen der Einsatzstoffe berechnet wer- den. Zur Erfüllung der beschriebenen mechanischen Eigenschaften des Polyisocyanat- Polyadditionsproduktes (ii) wird die chemische Gesamtvernetzung, bevorzugt von der (a) Isocyanat-und (b) Polyolkomponente bevorzugt so eingestellt werden, dass sich ein Mc-Wert zwischen 900 und 2000 g/mol ergibt. Bevorzugt sind somit Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte, bei den der Mc-Wert, bevorzugt berechnet nach PJ Flory, Polym. J. 17,1 (198"5), zwischen 900 g/mol und 2000 g/mol beträgt.

Als Komponente (c) zur Herstellung von (ii) können allgemein bekannte Verbindungen eingesetzt werden, die einen Siedepunkt bei einem Druck von 1 bar von kleiner (d. h. bei niedrigeren Temperaturen als)-50°C aufweisen, beispielsweise Luft, Kohlen- dioxid, Stickstoff, Helium und/oder Neon. Bevorzugt wird Luft eingesetzt. Die Kompo- nente (c) ist bevorzugt gegenüber der Komponente (a), besonders bevorzugt gegen- über den Komponenten (a) und (b) inert, d. h. eine Reaktivität des Gases gegenüber (a) und (b) ist kaum, bevorzugt nicht nachzuweisen. Der Einsatz des Gases (c) unter- scheidet sich grundlegend von dem Einsatz üblicher Treibmittel zur Herstellung von geschäumten Polyurethanen. Während übliche Treibmittel (f) flüssig eingesetzt werden oder im Falle der gasförmigen physikalischen Treibmittel in der Polyol-Komponente bis zu einem geringen Prozentsatz löslich sind) und während der Umsetzung entweder aufgrund der Wärmeentwicklung verdampfen oder aber im Falle des Wassers aufgrund der Reaktion mit den Isocyanatgruppen gasförmiges Kohlendioxid entwickeln, wird in der vorliegenden Erfindung die Komponente (c) bevorzugt bereits gasförmig als Aero- sol beispielsweise in der Polyolkomponente eingesetzt.

Als Katalysatoren (d) können allgemein bekannte Verbindungen eingesetzt werden, die die Reaktion von Isocyanaten mit den gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen stark beschleunigen, wobei vorzugsweise ein Gesamtkatalysatorgehalt von 0,001 bis 15 Gew. -%, insbesondere 0,05 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, verwendet wird. Bei- spielsweise können folgende Verbindungen verwendet werden : Triethylamin, Tributy- lamin, Dimethylbenzylamin, Dicyclohexylmethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N, N, N', N'-Tetramethyl-diamino-diethylether, Bis- (dimethylaminopropyl)-harnstoff, N- Methyl-bzw. N-Ethylmorpholin, N-Cyclohexylmorpholin, N, N, N', N'-Tetramethyl- ethylendiamin, N, N, N', N'-Tetramethylbutandiamin, N, N, N', N'-Tetramethylhexandiamin- 1,6, Pentamethyldiethylentriamin, Dimethylpiperazin, N-Dimethylaminoethylpiperidin, 1, 2-Dimethylimidazol, 1-Azabicyclo- (2, 2,0)-octan, 1, 4-Diazabicyclo- (2, 2,2)-octan (Dabco) und Alkanolaminverbindungen, wie Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl-und N-Ethyl-diethanolamin, Dimethylaminoethanol, 2- (N, N-Dimethyl- aminoethoxy) ethanol, N, N', N"-Tris- (dialkylaminoalkyl) hexahydrotriazine, z. B. N, N', N"- Tris- (dimethylaminopropyl)-s-hexahydrotriazin, Eisen (II)-chlorid, Zinkchlorid, Bleioctoat und vorzugsweise Zinnsalze, wie Zinndioctoat, Zinndiethylhexoat, Dibutylzinndilaurat und/oder Dibutyldilaurylzinnmercaptid, 2, 3-Dimethyl-3, 4,5, 6-tetrahydropyrimidin, Tetraalkylammoniumhydroxide, wie Tetramethylammoniumhydroxid, Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid, Alkalialkoholate, wie Natriummethylat und Kaliumisopropylat, und/oder Alkalisalze von langkettigen Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen und gegebe- nenfalls seitenständigen OH-Gruppen.

Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Herstellung von (ii) in Gegenwart von (d) durchzuführen, um die Reaktion zu beschleunigen.

Der Reaktionsmischung zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadidtionsprodukte (ii) können gegebenenfalls (e) Hilfsmittel einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise Füllstoffe, oberflächenaktive Substanzen, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, fungistatische, bakteriostatisch wirkende Substanzen und Schaumstabilisatoren.

Als oberflächenaktive Substanzen kommen z. B. Verbindungen in Betracht, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Ausgangsstoffe dienen und gegebenenfalls auch geeignet sind, die Struktur der Kunststoffe zu regulieren. Genannt seien bei- spielsweise Emulgatoren, wie die Natriumsalze von Ricinusölsulfaten oder von Fett- säuren sowie Salze von Fettsäuren mit Aminen, z. B. ölsaures Diethylamin, stearinsau- res Diethanolamin, ricinolsaures Diethanolamin, Salze von Sulfonsäuren, z. B. Alkali- oder Ammoniumsalze von Dodecylbenzol-oder Dinaphthylmethandisulfonsäure und Ricinolsäure. Die oberflächenaktiven Substanzen werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew. -%, bezogen auf 100 Gew. -% der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b), angewandt.

Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise Trikresylphosphat, Tris- (2-chlor- ethyl) phosphat, Tris- (2-chlorpropyl) phosphat, Tris (1, 3-dichlorpropyl) phosphat, Tris- (2, 3-dibrompropyl) phosphat, Tetrakis- (2-chlorethyl)-ethylendiphosphat, Dimethyl- methanphosphonat, Diethanolaminomethylphosphonsäurediethylester sowie handels- übliche halogenhaltige Flammschutzpolyole. Außer den bereits genannten halogen- substituierten Phosphaten können auch anorganische oder organische Flammschutz- mittel, wie roter Phosphor, Aluminiumoxidhydrat, Antimontrioxid, Arsenoxid, Ammoni- umpolyphosphat und Calciumsulfat, Blähgraphit oder Cyanursäurederivate, wie z. B.

Melamin, oder Mischungen aus mindestens zwei Flammschutzmitteln, wie z. B. Ammo- niumpolyphosphaten und Melamin sowie gegebenenfalls Maisstärke oder Ammonium- polyphosphat, Melamin und Blähgraphit und/oder gegebenenfalls aromatische Polyes- ter zum Flammfestmachen der Polyisocyanat-polyadditionsprodukte verwendet wer- den. Im allgemeinen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, 5 bis 50 Gew.-%, vorzugs- <BR> <BR> weise 5 bis 25 Gew. -%, der genannten Flammschutzmittel, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, zu ver- wenden.

Als Füllstoffe, insbesondere verstärkend wirkende Füllstoffe, sind die an sich bekann- ten, üblichen organischen und anorganischen Füllstoffe, Verstärkungsmittel, Beschwe- rungsmittel, Mittel zur Verbesserung des Abriebverhaltens in Anstrichfarben, Beschich- tungsmittel usw. zu verstehen. Im einzelnen seien beispielhaft genannt : anorganische Füllstoffe wie silikatische Mineralien, beispielsweise Schichtsilikate wie Antigorit, Ser- pentin, Hornblenden, Amphibole, Chrisotil und Talkum, Metalloxide, wie Kaolin, Alumi- niumoxide, Titanoxide und Eisenoxide, Metallsalze, wie Kreide, Schwerspat und anor- ganische Pigmente, wie Cadmilrnsulfid und Zinksulfid, sowie Glas u. a.. Vorzugsweise verwendet werden Kaolin (China Clay), Aluminiumsilikat und Copräzipitate aus Bari- umsulfat und Aluminiumsilikat sowie natürliche und synthetische faserförmige Minera- lien wie Wollastonit, Metall-und Glasfasern geringer Länge. Als organische Füllstoffe kommen beispielsweise in Betracht : Kohle, Melamin, Kollophonium, Cyclopentadienyl- harze und Pfropfpolymerisate sowie Cellulosefasern, Polyamid-, Polyacrylnitril-, Polyu- rethan-, Polyesterfasern auf der Grundlage von aromatischen und/oder aliphatischen Dicarbonsäureestern und insbesondere Kohlenstoffasern. Die anorganischen und or- ganischen Füllstoffe können einzeln oder als Gemische verwendet werden.

Bevorzugt setzt man bei der Herstellung von (ii) 10 bis 70 Gew.-% Füllstoffe, bezogen auf das Gewicht von (ii), als (e) Hilfsmittel ein. Als Füllstoffe verwendet man bevorzugt Talkum, Kaolin, Calziumcarbonat, Schwerspat, Glasfasern und/oder Mikroglaskugeln.

Die Größe der Partikel der Füllstoffe ist bevorzugt so zu wählen, daß das Eintragen der Komponenten zur Herstellung von (ii) in den Raum zwischen (i) und (iii) nicht behindert wird. Besonders bevorzugt weisen die Füllstoffe Partikelgrößen von < 0,5 mm auf. Die Füllstoffe können aber auch als interne Abstandhalter eingesetzt werden. In diesem Fall haben die Füllstoffe einen Durchmesser, der der Dicke der Schicht (ii) entspricht.

In diesem Fall werden bevorzugt nur kleinere Mengen an Füllstoff von 1 bis 25 Gew.- %, bezogen auf das Gewicht von (ii), eingesetzt, um ein Verkleben, Verklumpen oder eine Agglomeration von mehreren Füllstoffpartikeln zu vermeiden.

Die Füllstoffe werden bevorzugt in Mischung mit der Polyolkomponente bei der Umset- zung zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte eingesetzt.

Die Füllstoffe können dazu dienen, den im Vergleich beispielsweise zum Stahl größe- ren thermischen Ausdehnungskoeffizient der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte zu verringern und damit dem des Stahls anzupassen. Dies für einen nachhaltig festen Verbund zwischen den Schichten (i), (ii) und (iii) besonders vorteilhaft, da damit gerin- gere Spannungen zwischen den Schichten bei thermischer Belastung auftreten.

Bevorzugt werden zur Herstellung von (ii) als (e) übliche Schaumstabilisatoren einge- setzt, die kommerziell erhältlich und dem Fachmann allgemein bekannt sind, bei- spielsweise allgemein bekannte Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, z. B.

Tegostab 2219 der Firma Goldschmidt. Der Anteil an diesen Schaumstabilisatoren bei der Herstellung von (ii) beträgt bevorzugt 0,001 bis 10 Gew. -%, besonders bevorzugt<BR> 0,01 bis 10 Gew. -%, insbesondere 0,01 bis 2 Gew. -%, bezogen auf das Gewicht der zur Herstellung von (ii) eingesetzten Komponenten (b), (e) und gegebenenfalls (d). Der Einsatz dieser Schaumstabilisatoren bewirkt, das die Komponente (c) in der Reaktion- mischung zur Herstellung von (ii) stabilisiert wird.

Als Treibmittel (f) können aus der Polyurethanchemie allgemein bekannte Treibmittel eingesetzt werden, beispielsweise physikalische und/oder chemische Treibmittel. Der- artige physikalische Treibmittel weisen im allgemeinen einen Siedepunkt bei einem Druck von 1 bar von größer (d. h. bei höheren Temperaturen als)-50°C, bevorzugt- 50°C bis 49°C auf. Beispiele für physikalische Treibmittel sind z. B. FCKW, HFCKW, HFKW, aliphatische Kohlenwasserstoffe, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, jeweils beispielsweise mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Gemische dieser Stoffe, beispiels- weise Trichlorfluormethan (Siedepunkt 24°C), Chlordifluormethan (Siedepunkt- 40. 8°C), Dichlorfluorethan (Siedepunkt 32°C), Chlordifluorethan (Siedepunkt-9. 2°C), Dichlortrifluorethan (Siedepunkt 27. 1°C), Terafluorethan (Siedepunkt-26. 5°C), He- xafluorbutan (Siedepunkt 24. 6°C), iso-Pentan (Siedepunkt 28°C), n-Pentan (Siede- punkt 36°C), Cyclopentan (Siedepunkt 49°C).

Als chemische Treibmittel, d. h. Treibmittel die aufgrund einer Reaktion, beispielsweise mit Isocyanatgruppen, gasförmige Produkte bilden, kommen beispielsweise Wasser, Hydratwasser haltige Verbindungen, Carbonsäuren, tert.-Alkohole, z. B. t-Butanol, Car- bamate, beispielsweise die in der Schrift EP-A 1000955, insbesondere auf den Seiten 2, Zeilen 5 bis 31 sowie Seite 3, Zeilen 21 bis 42 beschrieben Carbamate, Carbonate, z. B. Ammoniumcarbonat und/oder Ammoniumhydrogencarbonat und/oder Guanidin-

carbamat in Betracht. Bevorzugt werden als Treibmittel ( Wasser und/oder Carbama- te eingesetzt. Bevorzugt werden die Treibmittel (f) in einer Menge eingesetzt, die aus- reicht, um die bevorzugte Dichte von (ii) von 800 bis 1200 kg/m3 zu erhalten. Dies kann mit einfachen Routineexperimenten, die dem Fachmann allgemein geläufig sind, ermit- telt werden. Besonders bevorzugt werden die Treibmittel (f) in einer Menge von 0,05 bis 10 Gew. -%, insbesondere von 0,1 bis 5 Gew. -%, jeweils bezogen auf das Gesamt- gewicht der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, eingesetzt. Geringe Mengen an Treibmittel werden bevorzugt dann verwendet, wenn bei dem erfindungsgemäßen Her- stellungsprozess ein Innendruck gegen die Pressen bzw. Rollen der Bandanlage auf- gebaut werden soll.

Das Gewicht von (ii) entspricht per Definition dem Gewicht der zur Herstellung von (ii) eingesetzten Komponenten (a), (b) und gegebenenfalls (c), (d), (e) und/oder (f).

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden die Isocyanate und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, daß das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Isocyanate (a) zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der gegenüber Isocya- naten reaktiven Verbindungen (b) undgegebenenfalls ( 0, 85 bis 1,25 : 1, vorzugswei- se 0,95 bis 1,15 : 1 und insbesondere 1 bis 1,05 : 1, beträgt. Falls (ii) zumindest teil- weise Isocyanuratgruppen gebunden enthalten, wird üblicherweise ein Verhältnis von NCO-Gruppen zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome von 1,5 bis 60 : 1, vor- zugsweise 1,5 bis 8 : 1, angewandt.

Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte wenden üblicherweise nach dem one shot- Verfahren oder nach dem Prepolymerverfahren, beispielsweise mit Hilfe statischer Mi- schung oder der Hochdruck-oder Niederdruck-Technik hergestellt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, nach dem Zweikomponentenverfahren zu arbeiten und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b), gegebenen- falls die Treibmittel (f) und gegebenenfalls die Katalysatoren (d) und/oder Hilfsmittel (e) in der Komponente (A) (Polyolkomponente) zu vereinigen und bevorzugt innig mitein- ander zu vermischen und als Komponente (B) die Isocyanate (a) zu verwenden.

Die Komponente (c) kann der Reaktionsmischung enthaltend (a), (b) und gegebenen- falls (f), (d) und/oder (e) zugeführt werden, und/oder den einzelnen, bereits beschrie- benen Komponenten (a), (b), (A) und/oder (B). Die Komponente, die mit (c) gemischt wird, liegt üblicherweise flüssig vor. Bevorzugt wird die Komponenten in die Kompo- nente (b) gemischt.

Das Mischen der entsprechenden Komponente mit (c) kann nach allgemein bekannten Verfahren erfolgen. Beispielsweise kann (c) durch allgemein bekannte Beladungsein-

richtungen, beispielsweise Luftbeladungseinrichtungen, bevorzugt unter Druck, bei- spielsweise aus einem Druckbehälter oder durch einen Kompressor komprimiert, z. B. durch eine Düse der entsprechenden Komponente zugeführt werden. Bevorzugt erfolgt eine weitgehende Durchmischung der entsprechende Komponenten mit (c), so dass Gasblasen von (c) in der üblicherweise flüssigen Komponente bevorzugt eine Größe von 0,0001 bis 10, besonders bevorzugt 0,0001 bis 1 mm aufweisen. Der Gehalt an (c) in der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) kann in der Rücklaufleitung der Hochdruckmaschine mit allgemein bekannten Messgeräten über die Dichte der Reakti- onsmischung bestimmt werden. Die Gehalt an (c) in der Reaktionsmischung kann über eine Kontrolleinheit bevorzugt automatisch auf der Grundlage dieser Dichte reguliert werden. Die Komponentendichte kann während der üblichen Zirkulation des Materials in der Maschine auch bei sehr niedriger Zirkulationsgeschwindigkeit online bestimmt und reguliert werden.

Der Verbund ist durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet : Das Verbundelement ist wesentlich leichter als eine Stahlplatte mit vergleichbarer Stei- figkeit. Tiefziehen, Verformen, Pressen oder Biegen des Verbundes führt zu keinen Delaminationen oder Knicken auf der Außenseite. Ein Bauteil aus dem Verbundele- ment bleibt auch nach einer Wärmelagerung von 1 h bei 200 °C dimensionsstabil. Der Verbund führt im Vergleich zu Metall zu einer verbesserten Vibrations-und Geräusch- dämmung. Zur verbesserten Geräuschdämmung können auch Füllstoffe wie Ruß, Kal- ziumcarbonat, Talk oder Mika zu einer oder mehreren Polymerschichten hinzugegeben werden. Der Verbund hat ein verbessertes Energieabsorptionsvermögen bei Zusam- menstößen als Metall. Der Verbund hat eine verbesserte Isolationswirkung gegen hohe und tiefe Temperaturen als Metall.