Mit kaum einem anderen

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148 © Carl Hanser Verlag, München Kunststoffe 9/2007

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it kaum einem anderen Material lassen sich Ästhetik, Funk- tionalität und Ergonomie so ideal verbinden wie mit Poly- urethan (PUR): Eigenschaften wie weitgehende Design- und Konstruktionsfreiheit, hohe Steifigkeit und Schlagzähig- keit, Chemikalienbeständig- keit, geringes Gewicht, gute Wärme- und Schallabsorption sowie die kostensparende Inte- gralbauweise machen PUR zu einem universellen Werkstoff.

Kleine und große Teile, kom- plexe Geometrien und speziel- le Oberflächenveredelungen – mit PUR ist (fast) alles mach- bar. Das zeigen auch die vielen innovativen Werkstoff- und Anwendungsbeispiele, über die Hersteller und Verarbeiter von PUR schon vor der K 2007 informierten.

Erst der Service garantiert den Erfolg

Aufgrund ihrer über 30-jähri- gen Erfahrung bei der Ent- wicklung und Herstellung von Polyurethan-Form- und Funktionsteilen produziert dieThieme GmbH & Co. KG, Teningen, unterschiedlichste Teile im Kundenauftrag:

hochstabile Funktionsteile für den Maschinenbau ebenso wie Innenverkleidungen für Schienenfahrzeuge oder De- sign-Gehäuse für medizin- technische Geräte und Life-

style-Produkte. Dabei geht das Leistungsspektrum des Unternehmens über die reine Produktion weit hinaus. Ent- sprechend den jeweiligen Be- dürfnissen steht das Unter- nehmen seinen Kunden in jeder Projektphase, von der Analyse des Projekts bis zur Zulieferungslogistik unter- stützend zur Seite: Nutzen- analyse und Beratung, Wirt- schaftlichkeitsbetrachtung, F&E-Berechnung, Design und Entwicklung, CAD-Kons- truktion, Modellbau/Prototy- ping, Werkzeugbau, automa- tisierte Serienproduktion, Oberflächenveredelung und Baugruppenmontage sowie kundenspezifische Logistik

(Bild 1). Als einen Entwick- lungsschwerpunkt sieht das Unternehmen z. B.Sicherheits- teile für die Automobilindus- trie. Anders als Formteile, die meist das Äußere eines Geräts prägen, wirken die aus dem PUR-Werkstoff Bayfill EA (Hersteller: Bayer Material- Science) hergestellten Sicher- heitsteile im Verborgenen: Sie werden als energieabsorbie- rende Pralldämpfer zur Er- höhung der passiven Sicher- heit eingesetzt, beispielsweise als Fußgängerschutz in Stoß- fängern, als Kopfaufprall- schutz im Dachhimmel oder als Knieschutz unter der Lenksäule und in den Sitzleh- nen eines Fahrzeugs.

PUR-Verarbeitung ist auch Chemie!

Diese Erfahrung führte 2001 zur Gründung der PUR-Sys- tems GmbH & Co. KG, Georgsmarienhütte, eines der – nach eigenen Angaben – mo- dernsten Polyurethan-System- häuser, das international auch außerhalb der europäischen Grenzen tätig ist. Das Mitar- beiterteam, das aus PUR-Spe- zialisten mit jahrzehntelanger Erfahrung besteht, verfügt über modernste Produktions-, Labor- und Prüftechnik. PUR- Systems hält ein umfassendes Angebot an unterschiedlichen Systemen für die weit ge- fächerten Kundenbedürfnisse

Polyurethane. Seit Jahren wächst der weltweite Markt für Polyurethane kontinu-

ierlich. Er wird angetrieben durch den Wunsch nach Komfort, beispielsweise in den Bereichen Möbel und Automobil, sowie nach widerstandsfähigen oder haptischen Oberflächen. Anlässlich der internationalen Kunststoffmesse K 2007 informieren Hersteller und Verarbeiter über neue Entwicklungen in diesen Bereichen.

Ein vielseitiger Werkstoff ohne Grenzen?

Bild 1. Mit PUR lassen sich Gehäuse für unterschiedliche Geräte realisieren(Foto: Thieme) KU104030

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V bereit. Seinen Schwerpunkt

legt das Unternehmen auf das Segment Hartschaumstoff mit Systemen, die über herausra- gende Wärmeleitfähigkeits- werte z. B. für die Herstellung von Dämmplatten, Sandwich- elemente aller Art, Kühlmöbel und Warmwasserspeicher ver- fügen. Eine große Bedeutung haben außerdem Systeme für die Rolladenausschäumung und Sprühschäume für z. B.

Behälterisolierungen (Bild 2).

Die Palette wird abgerundet

durch ein umfangreiches Sor- timent an Integral- und Weich-Schaumsystemen für z. B. Armlehnen, Kopfstützen und Lenkradummantelungen im Automobilbau, Flugzeug- sitze, Lehnen sowie sonstige Polsterteile für die Möbelin- dustrie.

IMC-TPU im Slush Molding für Dekorhäute

Ein verbreitetes Verfahren zur Herstellung von Dekorhäuten

für Instrumententafeln, Tür- verkleidungen und Armaufla- gen von Automobilen ist das Rotationssintern, besser be- kannt unter der Bezeichnung Slush Molding. Mit Desmopan DP 3790AP bietet die Bayer MaterialScience AG, Leverku- sen, ein neues aromatisches thermoplastisches Polyure- than (TPU) für diese

Technologie an. Das Material wird sowohl für nachlackierte Formhäute als auch für ein neues Verfahren eingesetzt.

Dabei wird ein In-Mold-Coa- ting (IMC)-Prozess dem ei- gentlichen Powder-Slush-Pro-

zess vorgeschaltet (IMC-TPU- Slush). Der internationale Sys- temlieferant Intier Automotive Interiors, ein Unternehmen von Magna International, hat dieses Verfahren gemeinsam mit dem OEM und Lackliefe- ranten entwickelt. Nach Anga- ben des Herstellers sei das neue Material von

seiner Eigenschaftskombina- tion her anderen gängigen Dekorhaut-Materialien über- legen. So sei es weichmacher- und halogenfrei und versprö- de dank seiner Kälteflexibilität nicht bei tiefen Temperaturen, Bild 2. PUR-Hartschaum ist die Basis z. B. für Dämmplatten mit herausra-

genden Wärmeleitfähigkeitswerten, Kühlmöbel und Warmwasserspei- cher (Foto: PUR-Systems GmbH)

Bild 3. Ein neues TPU- Material für das Rotati- onssintern von Dekor- häuten ist kälteflexibel, weichmacherfrei und gut haftend auf PUR-Schaum und PUR-Lack (Foto: Bayer MaterialScience)

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was für das sichere Funktio- nieren des Airbags bei niedri- gen Temperaturen sehr wich- tig sei (Bild 3).

Das neue IMC-Slush-Ver- fahren von Intier ermöglicht die Produktion fertig lackier- ter Dekorhäute in einem Prozessschritt. Dazu wird in die mit einer Trennschicht versehene Kavität des Form- haut-Werkzeugs zunächst die IMC-Lackschicht appliziert.

Während des Aufheizens des Galvano genannten Werkzeugs trocknet und vernetzt der Lack vollständig. Nach Erreichen

der Prozesstemperatur wird das Werkzeug mit dem Pulver- kasten verbunden, der das TPU-Pulver enthält. Beim Ro- tieren dieser Einheit sintert ein Teil des Pulvers an der heißen Lackschicht an. Diese ver- schmilzt nach dem Entfernen des Pulverkasten mit dem überschüssigen Pulver bei der anschließenden Wärmebe- handlung zu einer spannungs- freien Formhaut mit sehr geringen Dickentoleranzen.

Beim anschließenden Abkühl- prozess rekristallisiert das PUR , und die lackierte Haut lässt sich entformen. Dieses Verfahren bewährt sich bereits im Serieneinsatz.

IMC-TPU-Slush hat im Vergleich zur Polyurethan- Sprühtechnologie und zum reinen Slush Molding den Vor- teil, dass auch mehrfarbige Dekorhäute durch partielles Maskieren im Werkzeug leich-

ter und wirtschaftlicher her- stellbar sind. Außerdem ist nicht mehr eine separate Lack- trocknung wie beim nachträg- lichen Lackieren nötig, da dies parallel mit dem Aufheizen des Galvanowerkzeugs erfolgt. Als Lack findet bei dem Verfahren ein aliphatisches und damit lichtechtes Polyurethan-Sys- tem Verwendung. Dieses ist über einen breiten Tempera- turbereich flexibel und im Zu- sammenwirken mit der Werk- zeugoberfläche für die Ober- flächenqualität der Dekorhaut bezüglich Optik, Haptik und mechanisch-chemische Wi- derstandsfähigkeit verant- wortlich.

Gesprühte PUR-Soft- Touch-Oberflächen

Mit der Systemfamilie Elasto- skin komplettiert die Elasto- gran GmbH, Lemförde, die auf Polyurethane (PUR) speziali- sierte BASF-Tochter, ihr Ange- bot an Materialien und innovativen Technologien für hap- tisch hochwertige Fahrzeugin- nenraum-Oberflächen. Dieses Elastoskin ist für gesprühte PUR-Soft-Touch-Oberflächen geeignet und ein Verwandter der bekannten Elastoskin I- Materialien, die bereits seit Längerem mit der Gieß-Haut- Technologie serienmäßig im Einsatz sind (Bild 4). Die aromatische PUR-Sprühhaut der Elastogran mit aliphatischer PUR-Lackoberfläche wird 2009 bei einem Automobilher- steller des Premiumsegments erstmals in Europa in Serie gehen und sich schrittweise als Alternative zu den bislang üb- lichen Verfahren zur Ober- flächengestaltung etablieren.

In den USA und Asien hat die BASFmit Elastoskin I und der PUR-Sprühhaut-Technik bereits einige Serienanwendun- gen realisiert, zum Beispiel im Buick Lucerne, Cadillac STS oder Nissan Quest. Das auch als IMC-PUR-Sprüh-Haut be- zeichnete Verfahren ist für einen Einsatz im Formtempera- turbereich zwischen 70 und 90 °C geeignet, zeigt ein steiles

Reaktionsprofil und eine gute Haftung zum Lack, der vor der Sprüh-Applikation des Poly- urethans in das Werkzeug auf- getragen werden muss. Auch die gute Entformbarkeit, die geringen Emissionen und die gleichmäßige Hautdicke, die sich aus der guten Fließfähig- keit des Materials ergibt, spre- chen für das Verfahren. Die Haftung zum Halbhartschaum nach dem Hinterschäumpro- zess ist ebenfalls sehr gut, da beide Werkstoffe zur selben Fa- milie gehören. Geringe Emis- sionswerte von weniger als 100 ppm nach VOC bezie- hungsweise unter 250 ppm nach FOG zählen zu den wei- teren Vorteilen von Elastoskin, ebenso Fogging-Werte von weniger als 1 mg sowie die Ge- ruchsnote 3,0 nach der ein- schlägigen VDA-Norm 270.

Die Oberflächenhaptik von Leder wird durch den geeigne- ten IMC-Lacktyp sehr weit an- genähert. Vergleicht man die mit chemisch sehr ähnlichen Polyurethanen ausgeführte Sprüh- und Gieß-Haut-Tech- nologie, so liegt der Vorteil der Sprüh-Haut bei den einfache- ren und kostengünstigeren Werkzeugen, da in eine offene Form gesprüht wird, während die Gieß-Haut-Technik eine geschlossene Form und damit zwei Formhälften erfordert.

Die Gestaltungsfreiheit ist bei dem Sprüh-Hautprozess etwas größer, dafür führt die Gieß- Haut zu exakt definierten Querschnitten über das gesamte Bauteil hinweg, was wie- derum das spätere Hinter- schäumen vereinfacht. Darü- ber hinaus entfällt das Over- spray, das bis zu 20 % des Gesamtgewichts der Haut aus- machen kann.

PUR-Lacke als universelles Oberflächenfinish

Polyurethanlacke haben sich zum dominierenden Ober- flächenwerkstoff für unterschiedliche Substrate im Kfz- Innenraum entwickelt. Auf- grund der großen Variations- vielfalt hinsichtlich der Eigenschaften und Verarbei- tungstechnologien sind sie in idealer Weise an unterschiedlichste Anforderungsprofile anpassbar. Mit seiner Permu- tex-Reihe hat Stahl Europe bv, Waalwijk/Niederlande, ei- ne Familie wässriger emis- sionsarmer PUR-Lacke ent- Bild 5. Mit einem Sortiment an wässrigen emissionsarmen PUR-Lacken lassen sich unterschiedliche Substrate veredeln(Foto: Stahl)

Bild 6. Im Türzuziehgriff des 3er BMW konnten gleich zwei Ober- flächen-Eindrücke realisiert wer- den: außen eine Soft-Touch-Leder- narbung und innen eine samtartige Feinstruktur(Foto: Elastogran)

Bild 4. Gesprüht, gegossen oder geschmolzen, je nach Wunsch er- füllen Polyurethane in drei ver- schiedenen Applikationstechniken den Wunsch nach hochwertigen Soft-Touch-Oberflächen

(Foto: DaimlerChrysler)

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wickelt. Diese ermöglicht es, unterschiedlichste Substrate – von thermoplastischen Werk- stoffen wie Polyolefine, PVC, verschiedenste ABS-Blends über Elastomere, z. B. EPDM, TPO und TPU, bis zu Leder und Textilien – zu veredeln.

Dabei können diese Lacksys- teme neben der ursprüngli- chen Farbgebung und Schutz- funktion für den Untergrund auch weitere wichtige Aufga- ben wie die Steuerung der Haptik und sogar eine „inte-

grierte Antiknarzfunktion“

übernehmen.

Eine für PUR-Lacke unge- wöhnlich leichte Entformbar- keit bei IMC-Anwendungen hat Stahl mit seinen patentier- ten Vernetzersystemen auf Ba- sis Polycarbodiimid erreicht.

Derart aufgebaute 2K-PUR- Lacksysteme weisen zusätzlich noch ein deutlich erweitertes Verarbeitungsfenster auf, was besonders für die automobile Großserie einen bedeutsamen Rationalisierungsfaktor dar-

stellt. Weitere Informationen und anschauliche Beispiele über den Einsatz der Permu- tex-Systeme bei den verschie- denen In-Mold-Coating-Pro- zessen (vgl. auch vorher ge- nannte Neuheiten von Bayer MaterialScience und Elasto- gran) sowie von Polymatte als

„Antiknarzlack mit integrier- ter Dekor- und Haptik-Funk- tion“ (nicht nur für den Auto- mobilsektor) werden auf der K 2007 präsentiert (Bild 5).

Spritzgegossene Soft- Touch-Oberflächen

Nicht nur bei ihren Polyure- than-Systemen, sondern auch bei Elastollan, den thermoplastischen Polyurethanen (TPU), bietet die Elastograninnova- tive Produkte an, die dem Au- tomobilinnenraum, auch über Instrumententafeln hinaus, zu einem Soft-Touch, einer ange- nehmen Haptik und einem hochwertigen Erscheinungs- bild verhelfen. Die neuen ali-

phatischen HPM-TPUs (HPM: hartphasen-modif- ziert) zeichnen sich durch eine für die Materialklasse TPU neue und besonders interessante Kombination aus Licht- echtheit und Weichheit aus:

Während sich bisher niedrige Shore-Härten (< 80 A) nur mithilfe von Additiven erreichen ließen, gelingt es durch die Hartphasen-Modifikation im molekularen Aufbau der TPU ganz auf Weichmacher zu verzichten, ohne dass die Ver- arbeitungseigenschaften lei- den.

Die aliphatische Basis des Materials sorgt für die Licht- echtheit der Bauteiloberflä- chen, was natürlich im Sicht- bereich des Interieurs von un- verzichtbarer Bedeutung ist:

Die sonst aufwändige nach- trägliche Offline-Oberflächen- lackierung ist nicht mehr nötig, die Bauteilkosten sinken deutlich. Dies gilt nicht nur für dunkle, sondern auch für die zurzeit im Trend liegenden hel- ^V Bild 7. Leichtbauteile aus PUR-Faserverbundwerkstoffen für die Automo-

bilindustrie (Foto: Bayer MaterialScience)

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len Farben. Die Verarbeitung erfolgt im Zweikomponenten- (2K)-Spritzgießen, wobei ein thermoplastisches Trägerma- terial mit Elastollan HPM- TPU überspritzt und das fertige Soft-Touch-Bauteil effizient und kostengünstig quasi in einem Verfahrensschritt hergestellt wird. Dabei ist die hohe Fließfähigkeit der TPU- Schmelze von Vorteil, denn so sind einerseits geringe Wand- dicken realisierbar und ist an- dererseits die detailgenaue Ab- bildung auch feinster Narb- strukturen möglich. An einer der ersten Serienanwendungen im Automobilinnenraum, dem Türzuziehgriff im BMW 3er Coupé (Bild 6), sind die haptischen Möglichkeiten der neuen Elastollan-Produktfa- milie besonders gut zu erfah- ren: Der Griff hat eine Leder- narbung auf der Oberseite und innen eine samtartige Fein- struktur. Das Material wird so den Ansprüchen eines Premi- umfahrzeugbauers nach Soft- Touch voll gerecht: BMW hat Elastollan HPM-TPU für na- hezu die gesamte Modellpalet-

te freigegeben. Inzwischen er- obern die aliphatischen HPM- TPUs weitere Einsatzgebiete im Automobilinnenraum: So sind Cupholder bei Audi und Rollfaltabdeckungen bei VW bereits in Serie, während Dach- himmelgriffe, Sitzlehnenstell- räder und Mittelkonsolen Perspektiven für zukünftige Anwendungen dieser neuen Werkstoffklasse für hochwertige Oberflächen darstellen.

Variabilität von PUR inspiriert zu neuen technischen Lösungen

Die Vielseitigkeit der PUR- Chemie und ihrer Verarbei- tung hat dem 2K-Spritzgießen zu einer neuen vielverspre- chenden Variante verholfen.

Beim von der Krauss Maffei GmbH, München, entwickel- ten und mit dem erfahrenen Werkzeugbauer und Automo- bilzulieferer Cadence Innova- tion, Liberec/Tschechien, wei- ter optimierten SkinForm- Verfahren werden zwei im eigenen Hause vorhandene Maschinentechnologien, die

PUR-RIM-Technik und das Spritzgießen, miteinander ver- knüpft.

Bei diesem Verfahren wird im ersten Schritt ein steifer thermoplastischer Träger ge- spritzt. Nach Wenden des Werkzeugs wird der Träger im zweiten Takt mit einem reakti- ven PUR-System oberflächlich überflutet. Der PUR-RIM- Prozess wird so abgestimmt,

dass beide Prozessschritte praktisch parallel ablaufen.

Nach Ablauf der Reaktionszeit kann das mit perfekter elasti- scher Oberfläche versehene Bauteil ohne Nacharbeit ent- nommen werden. Entspre- chend den Einsatzbedingun- gen werden aliphatische (licht- echte) oder (preisgünstigere) aromatische PUR-Systeme eingesetzt, die je nach Haptik- anforderungen auch noch problemlos physikalisch aufge- schäumt werden können. Die hohe Fließfähigkeit des PUR- Komponentengemisches ge- stattet sehr lange Fließwege und schafft somit Freiräume für das Design. Auch diese Technik hat bereits Einzug in die automobile Großserie bei einem deutschen Premium- fahrzeug der oberen Mittel- klasse gefunden.

Größere Konstruktions- freiheit und verbesserte Bauteilqualität

Ein geringes Gewicht bei hohen Biegesteifigkeiten – dies hat den Polyurethan (PUR)- Faserverbundwerkstoffen im Automobilbau zum Durch- bruch verholfen. Aktuelle Anwendungsbeispiele, die im Gegensatz zu den vorher genannten Beispielen mehr im Verborgenen ihre Aufgaben er- füllen, sind die von der Intier Automotive Näher GmbH in Bild 9. Eine neue Lösung für effektiven Küstenschutz bietet ein speziell entwickeltes, elastomeres Poly-

urethansystem zur Verklammerung von Deichdeckwerken aus Schotter (Foto: Elastogran)

Bild 8. Ein innovatives Fahrbahnsystem für die Schiene mit Polyurethan sorgt für Lärmschutz(Foto: Bayer MaterialScience)

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Rastatt produzierten Koffer- raumböden der A-, B- und S- Klasse von Mercedes-Benz.

Weitere Großserienanwen- dungen beinhalten die Träger- platten des Ladebodens vom Opel Meriva und Opel Corsa, die bei der Firma Grupo Des- arrollo Empresarial S.L.U. in Spanien gefertigt werden. Alle Formteile werden in Sand- wichbauweise mithilfe des PUR-Systems Baypreg F der Bayer MaterialScience AG hergestellt (Bild 7).

Zur Herstellung eines Leichtbau-Sandwichteils aus PUR-Faserverbundwerkstof- fen wird ein Paket aus einem leichten Wabenkern (z. B. Pap- pe) und zwei Glasfaserdeck- schichten beidseitig mit dem wärmeaktivierbaren 2-Kom- ponenten-PUR-System Bay- preg F besprüht und in einem Presswerkzeug bei ca. 130 °C verpresst. Auf diese Weise lassen sich Bauteile mit Flächen- gewichten von deutlich unter 3 kg/m²erhalten, die um bis zu 60 % leichter sind als entspre- chende Komponenten aus konventionellen Materialien wie etwa Holz oder Blech. Die hohen Biegesteifigkeiten der Sandwichbauteile gehen auf die 0,4 bis 0,6 mm dicken, fa- serverstärkten Deckschichten zurück. Der Elastizitätsmodul der Deckschichten liegt im Bereich von 13 000 MPa, wo- durch auch bei hohen Lasten

nur eine moderate Verfor- mung auftritt. Es ist davon aus- zugehen, dass sich im Autoin- nenraum weitere Anwendun- gen für diese PUR-Faserver- bundmaterialien eröffnen werden: Möglich wären zum Beispiel mehrdimensionale, konturierte Fahrzeugböden, wannenförmige Kofferraum- böden, Sitzwannen und Rück- sitzlehnen sowie Fahrerhaus- böden im Lkw-Bau.

PUR verhilft zu einem geräuscharmen Auftritt

Eine vielversprechende Tech- nologie könnte künftig den Gleisbau revolutionieren. Die Frenzel-Bau-Gruppe, ein Spe- zialunternehmen für Bahn- baulösungen, hat in Zusam- menarbeit mit der Bayer Ma- terialScience AG und deren 100 %iger Tochter Hennecke GmbHdas innovative Fahr- bahnsystem Durflex entwickelt. Es zeichnet sich durch hervorragende Lärmschutzei- genschaften und hohe Langle- bigkeit aus. Bei diesem innovativen System werden die Hohlräume zwischen den Stei- nen im Schotterbett mit einem Polyurethan (PUR)-Schaum

vollständig ausgefüllt (Bild 8).

Umlagerungen von Schotter- steinen, die infolge der dyna- mischen Krafteinwirkung im Zugverkehr typischerweise auftreten, werden verhindert, ebenso der bei den Umlage- rungen entstehende Abrieb.

Im niedersächsischen Uelzen wird zurzeit eine 300 m lange Pilotstrecke mit dem neuen System ausgestattet. Davon er- hoffen sich die Bahn und die beteiligten Partner umfangrei- che Praxisergebnisse unter anderem zur Höhe der Ge- räuschdämmung und der Langlebigkeit des Fahrbahn- systems. Der Bau der Test- strecke wird vom Eisenbahn- Bundesamt und den Bundes- ministerien für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung sowie für Wirtschaft und Technolo- gie unterstützt.

Wenn der Deich einfach festgeklebt ist

Flutkatastrophen haben in den zurückliegenden Jahren in vielen Teilen der Welt verheeren- de Schäden angerichtet. Ein wirksamer Küstenschutz wird daher nicht nur an den deutschen Nordseeküsten, sondern

an vielen Orten der Welt von entscheidender Bedeutung sein. Eine neue Lösung für effektiven Küstenschutz ist das speziell entwickelte elastomere Polyurethansystem Elasto- coast der BASF-Tochter Elas- togran. Elastocoast ist ein PUR-Kunststoff zur Verklam- merung von Deichdeckwerken aus Schotter. Die neue Tech- nologie mit PUR kann dazu beitragen, die Standfestigkeit von Deckwerken zu erhöhen und so gefährdete Küstenab- schnitte zu sichern. Zudem ist sie im Vergleich zu konventionellen, starren Konstruktio- nen, d. h. mit Beton und Bitu- men verklammerten Deckwer- ken, effektiv und kostengüns- tiger. Mehrere Pilotprojekte belegen die Vorteile des Sys- tems (Bild 9).

Bei Elastocoast handelt es sich um einen Zwei-Kompo- nenten(2K)-Spezialkunststoff aus Polyurethan, der die Ge- steinsschichten an der Küste dauerhaft und elastisch miteinander verklebt. In Zusam- menarbeit mit dem Institut für Wasserbau der Techni- schen Universität Hamburg- Harburg (TUHH) und des Amtes für ländliche Räume

Bild 11. Ein neu entwickeltes Polyol aus dem Naturstoff Rizinusöl ermöglicht die Herstellung von PUR-Block- weichschaum-Matratzen(Foto: Elastogran)

Bild 10. Dank einer direkt mit ge- fertigten maßgeschneiderten Haut aus einem griffigen Polyurethan- Sprühelastomer kann die umständ- liche nachträgliche Einkleidung der Schaumstoffe mit wasserdich- ten Folien entfallen

(Foto: Bayer MaterialScience)

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(ALR), Schleswig-Holstein, wurden seit 2004 die ersten Pi- lotprojekte an der deutschen Nordseeküste durchgeführt.

Um die Innovation weiter auf dem Markt zu etablieren, setzt Elastogran auch auf Pilotpro- jekte in den Niederlanden, wo etwa 60 % der Landfläche mehrere Meter unter dem Meeresspiegel liegen und schon allein deshalb eine hohe Expertise in Fragen des Wasserbaus und des Küsten- schutzes existiert. Hier stehen neben Hafenanlagen, Sturm- flutsperrwerken und Uferpro- menaden auch Binnengewäs- ser im Fokus. Eine verstärkte Zusammenarbeit mit nieder- ländischen und US-amerika- nischen Behörden soll als Aus- gangspunkt für eine globale Vermarktung der innovativen Technologie mit Elastocoast dienen.

Hightech-Polster mit maßgeschneiderter Haut

Die viskoelastischen (VE) Schaumstoffe haben das breite Spektrum der bekannten Stan- dard- und High-Resilience (HR)-Qualitäten im Form- schaumbereich in den letzten Jahren um eine leistungsfähige Variante bereichert. Die Bayer MaterialScience AG, erweitert den Einsatzbereich dieser soge- nannten „Memory Schaum- stoffe“ nun noch einmal:

Durch die intelligente Kombi- nation eines hochwertigen VE- Schaumstoffs aus dem Bayfit- Programm mit dem einfach zu applizierenden, weichmacher- freien und dennoch hochelas- tischen Polyurethan-Sprüh- elastomer Baytec Reaktiv. Die Verbindung beider Hightech- Materialien ergibt VE- Schaumstoffe, die die guten Eigenschaften eines viskoelastischen Produkts mit einer besonders stabilen und wasserfes- ten Oberfläche vereinen. Mit- hilfe einer direkt mitgefertigten maßgeschneiderten Haut aus dem griffigen Polyurethan- Sprühelastomer Baytec Reaktiv kann der Anwender nun auf

die umständliche nachträgli- che Einkleidung der Schaum- stoffe mit den anfälligen Folien verzichten und die viskoelastischen Bayfit-Polster dennoch dauerhaft versiegeln. Auch eine Kombination mit einem farbechten In-Mold-Coating als zusätzliche Deckschicht ist im gleichen Produktionspro- zess problemlos möglich (Bild 10).

Wie man aus Rizinusöl Matratzen macht

DerElastogranist es gelungen, ein neues Polyol auf Basis eines nachwachsenden Rohstoffs zu entwickeln und erfolgreich in den Markt einzuführen.

Die Produktinnovation wird aus Rizinusöl hergestellt, heißt Lupranol

Balance 50. Sie bietet den ent- scheidenden Vorteil, konven- tionelle Polyole als sogenann- tes drop-in, also direkt ohne Änderung der Rezeptur, erset- zen zu können. Gleichzeitig ist dadurch ein hoher Anteil an Biomasse im Fertigprodukt eingebaut. Polyetherole bilden die Hauptkomponente von PUR-Weichschäumen. Bei der Herstellung des neuen Pro- dukts werden 31 % Rizinusöl eingesetzt. Eine fertige Matrat- ze, die mit Lupranol Balance 50 gefertigt ist (Bild 11), enthält so bis zu 24 Gew.-% Rizinusöl, ohne die Leistungsfähigkeit des Schaumstoffs zu beein- trächtigen. Dieser sehr hohe Anteil von nachwachsendem Rohstoff im Fertigprodukt stellt einen Durchbruch bei Polyurethan-Basisprodukten dar. Ermöglicht wurde er durch den Einsatz modernster Katalysatortechnologie der BASF.

Gut gedämpft und viel gespart

Gummi-Metall-Verbunde spielen in vielen Bereichen der Technik eine wichtige Rolle – vor allem bei der Dämpfung mechanischer Schwingungen in Maschinenlagern und im Fahrwerk. Die aufwändige Gummi-Fertigung, die enorm gestiegenen Metallpreise und das Thema Leichtbau haben jedoch inzwischen auch hier zur Suche nach alternativen Bauteillösungen geführt. Seit einiger

Zeit

wird auch darüber nachge- dacht, die Gummikomponen- te durch thermoplastische, also im Spritzgießen zu verar- beitende Elastomere, zu erset- zen. Der Lösungsansatz der Elastogran, Lemförde, setzt auf ein vernetzendes thermoplastisches Polyurethan (TPU- X), das auf der K 2007 erstmals vorgestellt wird.

Aus dem neuartigen TPU- X, Handelsname Elastollan, und den thermoplastischen Konstruktionswerkstoffen Ul- tramid A3WG7 CR und A3WG10 CR (PA 66) lassen sich im Zweikomponenten (2K)-Spritzgießen in einem Schritt Formteile herstellen.

Der leichte, glasfaserverstärk- te Thermoplast sorgt für Sta- bilität, und das vernetzte thermoplastische Polyurethan steuert die gummi-elastischen Eigenschaften bei (Bild 12).

Das neue Elastollan zeichnet sich durch eine interessante

Kombination von Eigenschaf- ten aus: Das verbesserte Druck- verformungs- und Schwin- gungsverhalten des vernetzten gummi-elastischen TPUs lässt diesen Werkstoff für den Ein- satz im Automobil- und Ma- schinenbau geeignet erschei- nen. Ohne Zusatz von Weich- machern erreicht das Material eine niedrige Härte von 60 Shore A. Im Dauergebrauch übersteht das Material Tempe- raturen bis zu 120 °C, die ma- ximale Einsatztemperatur be- trägt sogar 150 °C. Mit der durch die Vernetzung verbes- serten Chemikalienbeständig- keit des Werkstoffs können neue Anwendungen erschlos- sen werden, in denen klassi- sche Kautschuke aufgrund ihrer Anfälligkeit gegenüber bestimmten Ölen und Fetten nicht in Frage kommen. Wei- tere Vorteile gegenüber her- kömmlichen Gummimi- schungen ergeben sich durch die sehr gute Ozonbeständig- keit, die vielfältige Einfärbbar- keit und die Geruchsneutra- lität.■ Bernhard Klein

SUMMARY KUNSTSTOFFE INTERNATIONAL

Versatile

Material with Unlimited Potential?

POLYURETHANE. The global market for polyurethanes has been grow- ing steadily for years. It is driven by the desire for comfort, as in the fur- niture and automotive sectors, and for robust or tactile surfaces. At the K 2007 international plastics exhi- bition, manufacturers and proces- sors will be providing information on new developments in these sec- tors.

NOTE: You can read the complete article in our magazine Kunststoffe internationalor by entering the document number PE104030on our website at www.kunststoffe- international.com

Bild 12. Eine mögliche Alternative zu aufwändig hergestellten Gummi-Metall-Ver- bunden bietet ein Verbund aus einem neuartigen, vernetzten TPU (TPU-X) und einem Vertreter einer neuen Polyamid-Familie(Foto: Elastogran)