Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schallabsorbierenden Polyurethan- Schwerschichten (Füllstoffe enthaltende Polyurethanschichten).

Nach dem Stand der Technik werden Zwei schichthäute, bestehend aus einem Polyurethan(PUR)- Weichschaum in der sogenannten Federschicht und einem gefüllten Polyurethanelastomer in der sogenannten Masseschicht im Bereich der Schallabsorption eingesetzt. Eine Hautoberfläche des

Zweischichtsystems wird hierbei durch die Federschicht und eine durch die Masseschicht gebildet.

In dieser Materialkombination werden Luft- und Körperschall reduziert. Optimale

Schallabsorption erhält man, wenn eine möglichst dichte und dünne Masseschicht mit einer möglichst dicken Federschicht kombiniert wird.

Zur Herstellung der Federschicht hat sich das klassische Reaction Injection Molding (im folgenden RJM genannt) Verfahren etabliert, in dem das Polyurethan-Reaktionsgemisch in eine geschlossene Form aus zwei oder mehr Formhälften injiziert wird, wobei die Masseschicht sich bereits in der Form befindet. Die Rückseite einer Masseschicht wird dabei durch die hinterschäumte Federschicht kaschiert, wodurch ein Bauteil mit geometrisch festgelegter Form erhalten wird.

Wenn Anwendungen keine präzise Kontur der Federschicht erfordern, kann die Federschicht auch sprühend aufgetragen werden.

Zur Herstellung einer gefüllten Polyurethanelastomerhaut wurde bereits früh der RIM-Prozess mit Füllstoff enthaltenden Rohstoffen („gefüllten Rohstoffen) eingesetzt. Später sind Sprühprozesse entwickelt worden. Letztere haben gegenüber dem RIM-Verfahren einen generellen Vorteil. Zur

Ausbildung der Sprühhaut ist anstelle von zwei Formhälften nur eine Formhälfte erforderlich, die bis auf mit einem Sprühkopf unzugängliche Hinterschnitte verschiedene dreidimensionale Geometrien haben darf. Das Polyurethansystem lässt sich dabei so einstellen, das es auf der Werkzeugoberfläche so rasch abbindet, dass es nicht mehr durch eine zweite Formhälfte daran ge- hindert werden muss, von einem Sprühpunkt wegzufließen. Hierdurch verringern sich die Investitionen in Formkosten. Dies wird besonders deutlich, wenn Zweischichthäute für verschiedene Antriebe mit unterschiedlicher Lärmemission nacheinander in einer Linie zu fertigen sind. Bei gleicher äußerer Abmessung der Zweischichtstruktur würden im Sprühprozess nur die lokal applizierten Mengen verändert, um die Masseschichten mit unterschiedlichem Gewicht zu fertigen. Zusätzliche Werkzeugkosten würden nicht auftreten. Im klassischen RIM-Prozess wäre dies anders. Für jeden der verschiedenen Antriebe wäre eine andere Schallabsorbtionshaut erforderlich und somit auch jeweils eine zusätzliche zweite Formhälfte. Weiterhin ist ein kompliziertes Umsetzen von Formen nötig, da sich im Regelfall an das Herstellen der Haut der RIM-Prozess mit neuer Halbform für die Federschicht anschließt. Deshalb befassen sich viele Entwicklungen mit einem gesprühten Auftrag der Masseschicht. Hierbei steht eine möglichst einfache Herstellung im Vordergrund, das Einbringen hoher Anteile an Füllstoff mit hoher Dichte und die Flexiblität, die Eigenschaften der Sprühschicht lokal zu variieren. Begrenzt wird der Zusatz hoher Füllstoffanteile immer dann, wenn die Füllstoffpartikel nicht mehr ausreichend in der Polyurethanmatrix eingebettet sind. Dann treten Haftungsprobleme zur Federschicht auf, die Haut ist empfindlich insbesondere an den Rändern ausgeschnittener Aussparungen und an dünnwandigen Stellen und wird in späteren Verarbeitungsschritten oder im späteren Gebrauch schnell beschädigt.

M. Taverna („Hochgefüllte PU-Formulierungen - Innovative Technologie für Stirnwände" PU Magazin Juni/Juli 2009 Jahrgang 09) berichtet über ein Verfahren bei dem der Füllstoff im Polyol dispergiert wird, mit dem Isocyanat in einem Mischkopf vermischt wird und sprühend ausgetragen wird, um die Masse zu erzeugen. Die Feder wird wie bereits zuvor beschrieben in einem angeschlossenen Reaction Injection Molding Prozess erzeugt. Nachteilig ist, dass alle Maschinenteile insbesondere bewegte, die mit der gefüllten Komponente in Kontakt kommen, stark verschleißen und gegen Abrasion geschützt werden müssen. Darüber hinaus steigt die Viskosität der den Füllstoff enthaltenden Komponente erheblich. Zur Viskositätssenkung muss sie deshalb stark erwärmt werden mit den Nachteilen, dass der technische Aufwand für die Rohstofftemperierung erhöht ist und die Rohstoffe in den Tagesbehältern einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt sind. Weiterhin besteht nicht die Möglichkeit den Füllstoffgehalt in der Sprühfläche entsprechend lokalen Erfordernissen zu verändern, da der Füllstoff mit einer der beiden Komponenten in einem festen Mischungsverhältnis vermischt wurde. Deshalb würde einzig eine lokale Variation des Mischungsverhältnisses zwischen Polyol und Isocyanat auch eine Variation des Füllstoffgehaltes erlauben. Davon ist allerdings abzusehen, da die Reaktivität und die mechanischen Eigenschaften der Polyurethanmatrix in der gesprühten Masseschicht lokal stark variieren würden und sich zu- mindest stellenweise erheblich verschlechtern würden.

DE-A 101 61 600 beschreibt ein Verfahren bei dem eine Masseschicht auf eine dreidimensional geformte Oberfläche aufgesprüht wird. In dem Verfahren werden Polyol und Isocyanat erst vermischt und dann versprüht. Außerhalb des Sprühkopfes wird in den Freistrahl des Gemisches ein Füllstoff hoher Dichte mit Korngrößen bevorzugt unter 100 μm aus radial um den Sprühstrahl angeordnete Düsen zudosiert, so dass der Füllstoffanteil während des Sprühvorgangs ortsabhängig verändert werden kann. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, dass die Benetzung der Füllstoffe unvollständig ist, wenn der Füllstoff in hohen Mengen in den Sprühstrahl außerhalb des Mischkopfes dosiert wird. Bei hohen Füllstoffanteilen befinden sich viele Füllstoffpartikel im Flugschatten anderer Füllstoffpartikel, so dass sie nicht oder nur unzureichend durch Tröpfchen des Polyurethanreaktionsgemisches benetzt werden. Weiterhin ist die Benetzung unvollständig, weil der Benetzungsprozess im Sprühstrahl kaum durch Turbulenzen gefördert wird. Aufeinandertreffende Tröpfchen des Sprühstrahls und die Füllstoffpartikel nehmen zwar geänderte Flugbahnen an und können durch Kollisionen untereinander und mit Nachbarteilchen in noch unveränderter Flugbahn leichte Turbulenzen auslösen, jedoch verringert die Natur des sich aufweitenden Sprühstrahls rasch die Wahrscheinlichkeit solcher Kollisionen, weil sich im kegelförmig verbreiternden Sprühstrahl alle benachbarten Partikel relativ voneinander wegbewegen. Folglich nehmen die Turbulenzen sehr schnell ab, so dass letztendlich die Partikelbenetzung bei höheren Füllgraden unzureichend wird. Wegen dieser Effekte werden mit der vorgenannten Methode bevorzugt nur zwischen 40 bis zu 50 Gew.-% Füllstoffanteil zudosiert und maximal nur 60 Gew.-% erreicht. Legt man die Dichte des besonders bevorzugten Füllstoffes Bariumsulfat zugrunde, entspricht ein Füllgrad von 60 Gew.-% einem Volumenanteil von 27 VoI.- %.

Tabelle 1: Umrechnung von einem Gehalt an Bariumsulfat in Gewichtsprozent in einem nicht geschäumten gesprühten Polyurethan in den entsprechenden Anteil in Volumenprozent Bariumsulfat

In DE-A 10 2004 039 438 wird beschrieben, dass Füllstoffgehalte von bis zu 50 Vol.-% realisiert werden können. Als Applikationsmethode wird die Dosierung von Füllstoffpartikeln in den Sprühstrahl nach dem in DE-A 10 2004 039 438 beschriebenen Verfahren vorgeschlagen. Offen bleibt allerdings, durch welche technischen Maßnahmen es gelingt, die erzielten Füllstoffanteile über das in DE-A 10 2004 039 438 erreichte Niveau hinaus zu erhöhen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine PUR-Schwerschicht bereitzustellen, die mittels einer Vorrichtung sprühend in einer oder mehreren Lagen aufgebracht wird, nach Bedarf lokal variierende Füllstoffgehalte aufweisen kann und lokal oder durchgehend Füll- stoffgehalte aufweist, die über 30 VoI.-% liegen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem a) Füllstoffe (A) mit hoher Dichte > 2000 kg/m ³ eingesetzt werden, die vorzugsweise keine Partikel mit einem Durchmesser kleiner 100 μm und größer 2 mm enthalten; aus Füllstoffen (A), die besagte Teilchen enthalten, werden diese Teilchen z.B. durch Sieben entfernt; b) gegebenenfalls Trockenmittel (B) entweder dem Polyol zugesetzt werden oder Trockenmittel (B) in die Mischkammer dosiert werden; c) gegebenenfalls Entschäumer (C) dem Polyol zugegeben werden, über einen Impfblock in eine Flüssigkomponentenzuleitung zum Mischkopf zudosiert werden oder erst in der Mischkammer zugesetzt werden; d) und Füllstoffe (A) sowie gegebenenfalls Trockenmittel (B) mittels eines oder mehrerer

Gasströme in die Mischkammer des Sprühkopfes dosiert werden und der Füllstoffanteil im Füllstoffstrom während des Sprühvorganges verändert werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Feststoffe enthaltenden Polyurethansprühschicht aus einer oder mehreren Lagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man a) einen Feststoffpartikel enthaltenden Gasstrom oder mehrere Feststoffpartikel enthaltende

Gasströme in einen flüssigen Strahl eines Polyurethanreaktivgemisches in einer Mischkammer (z.B. einer Sprϋh-Mischdüse der Kammer) einbringt, wobei die Feststoffpartikel einen Durchmesser von 100 μm bis 2 mm aufweisen, b) den Feststoffpartikel enthaltenden Sprühstrahl aus a) in eine offene Form oder auf ein Substrat in einer oder mehreren Lagen sprüht, c) die Sprühschicht gegebenenfalls aus der Form oder vom Substrat entfernt.

Der/die Feststoff enthaltende(n) Gasstrom/ströme wird/werden nicht in den bereits dispergierten Sprühstrahl des PUR-Reaktionsgemisches, sondern innerhalb der Mischkammer des Mischkopfes in den noch flüssigen nicht dispergierten Strahl eingetragen. Hier liegt noch eine im Wesentlichen laminare Strömung des Reaktionsgemisches vor.

Unter einem„flüssigen Strahl eines PUR- Reaktionsgemisches" wird erfindungsgemäß ein solcher Fluid-Strahl eines PUR-Materials, insbesondere im Bereich einer Mischkammer zur Vermischung der Reaktionskomponenten in flüssiger Form, verstanden, welcher noch nicht in Form feiner, in einem Gasstrom dispergierter Reaktionsgemischtröpfchen vorliegt, d.h. insbesondere in einer flüssigen viskosen Phase. Die Verfahren des Standes der Technik verwenden im Wesentlichen einen Gasstrom oder eine entsprechende Düse zur Zerstäubung eines PUR-Reaktionsgemisches und dosieren in einen solchen zerstäubten PUR-Sprühstrahl einen Feststoff-enthaltenden Gasstrom. Für jeden Sprühstrahl gilt wie auch in diesem Fall, das der Abstand zwischen benachbarten Sprühpartikeln orthogonal zur Hauptsprührichtung eines Sprühstrahls mit zunehmender Entfernung zur Sprühdüse wächst.

Zwangsläufig verringert sich rasch die Wahrscheinlichkeit, das Feststoffpartikel mit Polyurethantröpfchen oder bereits benetzten Füllstoffpartikeln kollidieren und so benetzt werden. Die Verhältnisse ändern sich, wenn gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Vermischung von Füllstoffen und Polyurethanreaktionsmischung in einer Mischkammer erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass Feststoffe durch einen Fördergasstrom in eine Mischkammer geleitet werden und dort auf einen flüssigen Strahl eines PUR- Reaktionsgemisches treffen. Bevorzugt lässt man Gasströme mit Feststoffen in der Mischkammer aufeinandertreffen, indem sie über zwei oder mehr Punkte in die Mischkammer eintreten und besonders bevorzugt einander gegenüber liegen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Partikel einander nicht ausweichen oder sich voneinander entfernen, weil sie durch die Wände der

Mischkammer daran gehindert werden. Deshalb werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren Feststoffe verlustfrei mit dem PUR-Reaktionsgemisch im Inneren der Mischkammer zwaπgsbe- netzt und Teil eines homogenen Gas/Feststoff/PUR-Material-Gemisches.

Es ist bevorzugt, die Vermischungsqualität des resultierenden Gas/Feststoff/PUR-Material-Ge- misches in der Mischkammer durch zusätzliche Luftwirbel nochmals zu steigern. Die zusätzlichen

Luftwirbel werden durch tangentiale Luftdüsen erzeugt und die von ihnen eingeschlossenen Kreisflächen bilden mit der Achse der Hauptströmungsrichtung in der Mischkammer einen rechten Winkel.

Der Feststoff enthaltende Gasstrom kann dadurch hergestellt werden, dass man einen Gasstrom über Feststoff enthaltende Dosierzellen einer Zellraddosiereinrichtung leitet. Durch das Überströmen der Zellräume wird der Feststoff vom Druckluftstrom mitgerissen und als Feststoff-/Luft- oder Gasgemisch zur Mischkammer/Mischkopf transportiert. Zur Vermeidung von Pulsation sollte der Kanal im Inneren der Dosiereinrichtung vom Durchmesser derart ausgelegt werden, dass eine positive Überdeckung ausgeschlossen werden kann. Diese Ausfiihrungsform gewährleistet weiter- hin, dass auch bei einer Abschaltung bzw. Drehzahländerungen der Zellraddosierung ein quantitativ unveränderter Luftdurchsatz zum Sprühen des PUR- Reaktionsgemisches zur Verfügung steht und somit wahlweise ohne oder mit variablen Feststoffmengen gesprüht werden kann.

Durch die differenzdruckfreie Vorlage der Feststoffe wird ein Verdichten der Feststoffschüttung bei Eintritt in den Gasstrom verhindert. Weiterhin wird über den Druckausgleich verhindert, dass Teilströme der Transportluft über das Dosieraggregat (Dosierzellen und Spalttolleranzen) zurück in den Vorratsbehälter entweichen. Gerade bei abrasiven Feststoffen sind konstruktionsbedingt größere Spaltmaße unvermeidbar.

Bei der Dichtstrom- wie auch bei der Flugförderung liegt das maximal mögliche Volumenverhält- nis Gas zu Feststoff bei Eintritt in die Sprüh- Mischdüse bevorzugt im Bereich von 20:1 bis 200:1, besonders bevorzugt 50: 1 bis 100: 1.

Erreicht werden kann dies zum Beispiel durch die Veränderung der Feststoffförderrate.

Weiterhin ist es bevorzugt, als Gas Stickstoff oder insbesondere Luft einzusetzen. Diese Gase sind besonders kostengünstig und tragen somit zu einer entsprechenden Kostenreduzierung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens bei.

Der Füllstoff (A) enthält vorzugsweise keine feinkörnigen Teilchen unter 100 μm Durchmesser. Die Teilchen können einen Durchmesser von bis zu 2 mm aufweisen. Bevorzugt sind Teilchen zwischen 100 μm und 1000 μm Durchmesser und besonders bevorzugt Teilchen zwischen 100 μm und 500 μm Durchmesser. Derartige Füllstoffe (Füllstofffraktion) lassen sich z.B. als Siebfraktion erhalten.

Neben dem unmittelbaren Vorteil eines höheren erzielbaren Füllgrades zeigt sich, dass die Füllstofffraktion im Vorratsbehälter des Pulverförderers deutlich besser rieselt als übliche feinkörnige Füllstoffe, wie sie in DE-A 101 61 600 empfohlen werden, d.h. mit Korngrößen unter 100 μm. Die Füllstofffraktion erhöht folglich die Zuverlässigkeit des Förderprozesses und steigert somit die ge- samte Produktionssicherheit deutlich. Weiterhin kommt es bei der Handhabung der Füllstofffraktion kaum zu Staubentwicklung, so dass die Arbeitsplatzhygiene verbessert wird, insbesondere wenn Füllstoffvorratsbehälter durch Personal nachzufüllen sind. Außerdem entsteht bei einem Sprühstrahl aus Gas/Feststoff/PUR-Reaktionsgemisch basierend auf der Füllstofffraktion weniger Overspray als bei einem Füllstoff mit feinkörnigem Anteil. Folglich kann durch die oben beschrie- bene Körnung präziser auf ein Werkzeug gesprüht werden und der Overspray verringert werden, so dass sich die Materialabfälle in der Produktion reduzieren lassen.

Als Füllstoffe (A) eignen sich bevorzugt Stoffe mit einer Dichte von mehr als 2000 kg/m ³ , bevorzugt größer 3000 kg/m ³ , besonders bevorzugt größer 4000 kg/m ³ . Neben Metallpulvern geeignete Materialien sind unter anderem Hämatit, Ilmenit, Kassiterit, Molybdänit, Scheelit, Wolframit, Sand, Chromerzsand-Verwurf (Abfall aus Gießereien), Olivin, Chromerzsand, Chromit, Zirkon- silikat und Zinkblende sowie insbesondere Magnetit, Flussspat, Baryt und Bariumsulfat. Neben Polyolen ist der zweite notwendige Reaktionsstoff zur Bildung eines Polyurethanes ein Iso- cyanat. Letzteres reagiert mit Wasser unter Gasbildung. Das zeitgleich entstehende Polyurethan wird durch das entstehende Gas aufgeschäumt und die Dichte des Polyurethans fällt niedriger aus als ohne Wasserreaktion. Beim Versprühen frisch vermischten Polyols und Isocyanates entstehen Tröpfchen mit einer sehr großen Gesamtoberfläche. Über diese Oberfläche nimmt die Reaktionsmischung Wasser aus der feuchten Luft auf. Da die umgebende Luft in der Sprührichtung des Sprühstrahls mitgerissen wird, strömt dem Sprühstrahl aus der entgegengesetzten Richtung immer wieder neue feuchte Luft zu. Abhängig von der Höhe der Luftfeuchtigkeit lösen sich größere oder kleinere Mengen Wasser in den Tröpfchen des Sprühstrahls. Um dem entgegenzuwirken kann dem Polyol oder dem Isocyanat ein Trockenmittel (B) zugesetzt werden. Besonders bevorzugt kann ein pulverförmiges Trockenmittel als Feststoff in die Mischkammer dosiert werden, so dass der notwendige Bedarf an Trockenmittel mit wenig Aufwand an die augenblicklich herrschende Luftfeuchtigkeit angepasst werden kann. Wenn die Dichte des Trockenmittels niedriger ist als jene des eingesetzten Füllstoffs (A), dann ist es bevorzugt nur soviel Trockenmittel einzusetzen, dass die Schäumreaktion des Polyurethans gerade verhindert wird.

Als Trockenmittel (B) eignen sich Trockenmittel wie beispielsweise Silikagel, kalzinierte Tonerde, Calciumchlorid, Calciumoxid, Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Magnesiumoxid, Natriumsulfat, Kaliumcarbonat, Kupfersulfat, Bariumoxid, Trockenton, Alumosilikate, inbesondere Molekularsiebe auf Zeolithbasis wie z.B. UOP Pulver ^® auch unter dem Synonym Baylith ^® -Pulver be- kannt (Hersteller UOP M.S. S.r.l.), Aluminiumoxid, Superabsorber wie z.B. kalilaugenneutralisierte Polyacrylsäure, Bentonit, Montmorillonit und Mischungen der vorgenannten Stoffe. Besonders bevorzugt sind Molekularsiebe auf Zeolithbasis. Die Menge an Trockenmittel (B) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyurethanreaktivgemisch, bevorzugt 2 bis 5 Gewichtsprozent. Der Stoff (C) ist ein Entschäumungsmittel, mit dem der Feststoff (B) und/oder (A) vorzugsweise zu einem Anteil von 0 bis zu 1 Gewichtsprozent benetzt sein kann, bevorzugt 0 bis 0,5 Gewichtsprozent. Er kann aber auch in die Mischkopfzuleitung des Isocyanates und/oder des Polyols dosiert werden. Zu bevorzugen ist eine Dosierung in den Mischkopf der Mischkammer. Bei der Dosierung in Zuleitungen oder den Mischkopf sind Mengen von 0,1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyurethanreaktivgemisch, zielführend, bevorzugt Mengen von 1 bis 20 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt Mengen von 2 bis 15 Gewichtsprozent.

Als Stoff (C) kommen Substanzen in Betracht, die entweder grenzflächenaktive Schaumbildner aus der Grenzfläche verdrängen, ohne selbst Schaum zu erzeugen, oder die die Oberflächenspannung des Wassers erhöhen. Hierzu zählen natürliche Fette, Öle, wie z.B. Mineralöl und PoIy- butadiene, Fettalkohole, langkettige Seifen, wie z. B. Natriumbehenat (Natriumsalz der Docosan- säure), Polyethylen/propylenglykolether, wie z.B. Pluronic ^® -Materialien, sowie Mischether oder endgruppenverschlossene (meist veretherte) Alkylpolyethylenglykolether und insbesondere Entschäumer auf Silicon-Basis, wie z.B. Silikonöle.

Zur Herstellung der PUR-Schwerschicht kommen im Stand der Technik hinlänglich bekannte Polyolkomponenten und Isocyanatkomponenten zum Einsatz, wobei die in der Polyolkomponente enthaltenden Polyole bevorzugt nur geringe Mengen Restwasser von weniger als 0,20 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 0,1 Gew.-% enthalten.

Die Polyolkomponente enthält bekanntermaßen neben Polyolen (z.B. Polyesterpolyolen, PoIy- etherpolyolen, Polycarbonatdiolen, Polyetheresterpolyolen) vorzugsweise auch noch Kettenverlängerer und/oder Vernetzungsmittel und gegebenenfalls Hilfs- und/oder Zusatzmittel

(z.B. Aktivatoren, Katalysatoren, Stabilisatoren usw.). Als Isocyanatkomponente können organische Isocyanate, modifizierte Isocyanate oder Prepolymere eingesetzt werden.

Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden.

Beispiele

Das Polyol-/Isocyanatgemisch wurde zusammen mit den Feststoffen auf eine ebene Fläche aufgesprüht. Im Mischkopf (Mischkammer) wurden in den Versuchen 2 und 3 zunächst die Trockenmittel enthaltende Polyolkomponente und die Isocyanatkomponente dynamisch vermischt, dann der Feststoff/Gas-Strom in die Reaktionsmischung eingeleitet, die Mischung aus Polyurethanreaktionsgemisch, Feststoff und Gas in einem Luftwirbel nachvermischt und anschließend über eine Sprühdüse versprüht.

Im Versuch 4 wurde wie zuvor verfahren, allerdings ohne einen Feststoff/Gasstrom einzuleiten.

Im Versuch 1 wurden die Polyolkomponente und die Isocyanatkomponente dynamisch vermischt, und mit einer Vorrichtung, wie sie in DE-A 101 61 600 beschrieben wird, wurden die Füllstoffe in den Sprühstrahl aus Polyurethanreaktionsgemisch dosiert.

Tabelle 2: Eingesetztes Polyurethanreaktivgemisch für die Versuche 1 bis 4

Ausgangsstoffe:

Polyol 1 : Ein handelsüblicher tri-funktioneller Propylenoxid-/Ethylenoxid-Polyether mit 22 Gew.-% Ethylenoxid-Anteil, im Mittel 91 % primären OH-Gruppen und einer OH-Zahl von 28

Polvol 2: Ein handelsüblicher tri-funktioneller PropylenoxidVEthylenoxid-Polyether mit 17 Gew.-% Ethylenoxid-Anteil, im Mittel 91 % primären OH-Gruppen und einer OH-Zahl von 28

Kettenverlängerer: Ethylenglykol Farbpaste: Isopur Schwarzpaste N; eine Ruß-Polyol-Abmischung der ISL-Chemie GmbH & Co. KG

Trockenmittel: Zeolith in Rizinusöl (UOP L-Paste von der Firma UOP M.S. S.p.A.) Aktivator 1 : Dimethylzinndilaurat (Fomrez Catalyst UL-28 der Firma Momentive

Performance Materials)

Aktivator 2: 2-((2-(2-(Dimethylamino)ethoxy)ethyl)methylamino)ethanol (JEFFCAT

ZF-IO der Firma Huntsman) Polyisocvanat: Ein Prepolymer mit einem NCO-Gehalt von etwa 28 %, hergestellt auf der

Basis von 2-Kern-MDI (Diisocyanatdiphenylmethan) und dessen höheren Homologen sowie einem Propylenoxid-Polyether mit einer OH-Zahl von etwa 515 und einer Funktionalität von 2.

Tabelle 3: Ergebnisse der Dosierung in den Sprühstrahl und der Dosierung in die

Mischkammer sowie einer Dosierung ohne Füllstoff

A 1 : Korngrößenverteilung zwischen 5 und 80 μm (Barytmehl C901 von Deutsche Baryt- Industrie Dr. Rudolf Alberti GmbH & Co. KG)

A 2: Siebfraktion mit einer Korngrößenverteilung zwischen 100 und 200 μm *. Vergleich

Eine Sprühhaut aus Füllstoffpartikeln und Polyurethanmatrix weist eine gute Zugfestigkeit auf, wenn die Füllstoffpartikel vollständig in die Polyurethanmatrix eingebunden sind. Schlechte Benetzung führt zu einem niedrigen Zugfestigkeitswert. Deshalb wurde an den Sprühhäuten die Zug- festigkeit gemessen, um die Benetzung der Füllstoffe zu beurteilen. Um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten, wurde in den Versuchen 1 und 2 ein ähnlicher Füllstoffgehalt (siehe Daten nach Veraschung) realisiert. In Versuch 1, bei dem nach dem Stand der Technik mit einer Vorrichtung, wie sie in DE-A 101 61 600 beschrieben wird, Füllstoffe in den Sprühstrahl dosiert wurden, ergaben sich sehr geringe Reißdehnungen von 17 %. Im Versuch 2 wurden die Feststoffe gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren per Luftstrom in die Mischkammer dosiert. Im erfindungsgemäßen Versuch 2 wurden hohe Reißdehnungen gemessen, die fast an das Werteniveau des ungefüllten Polyurethans in Versuch 4 heranreichen, welches in diesem Zusammenhang als „ideal" vermischtes System anzusehen ist. Damit ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, höhere Füllstoffgehalte zu realisieren als mit dem Ver- fahren des Standes der Technik.

Im Versuch 1 zeigte sich außerdem, dass während des Sprühvorgangs Füllstoffteilchen nicht vom Sprühstrahl erfasst wurden und sich als feiner Staub im Umfeld des Mischkopfes ansammelten. Hierdurch verschmutzte der Arbeitsplatz. Auf noch frischen Sprühpfaden einer gerade in der Herstellung begriffenen Sprühhaut legte sich zudem unbenetztes Pulver ab, welches nur schwach an- haftete. Im Gegensatz zu Versuch 1 wurde in den erfindungsgemäßen Versuchen 2 und 3 kein

Staub festgestellt (siehe Daten BaSC> ₄ - Zugabe und Daten nach Veraschung).

Im Versuch 3 wurde eine Füllstofffraktion zwischen 100 μm und 200 μm im Gegensatz zum im Handel erhältlichen Bariumsulfat (Bariumsulfat Baryt C901 mit einer Korngrößenverteilung zwischen 5 und 80 μm) im Versuch 2 eingesetzt. Es gelang mit der Fraktion 100 bis 200 μm, einen deutlich höheren Füllgrad zu erzielen als mit dem feineren Produkt A 1, wobei gleichzeitig in Versuch 3 eine sehr gute Reißdehnung erhalten wurde.