Stark in der Mischung

Hochfließfähige TPEs für großflächige Bauteile

Dryflex HiF (High-Flow) ist eine Produktreihe sehr hochfließfähiger und kratzfester TPS-SEBS-Materialien, die von der Polymer-Compounding-Gruppe Hexpol TPE, Malmö, Schweden, auf den Markt gebracht wurde. Die Materialien ermöglichen die Herstellung von großflächigen Teilen im Spritzgussverfahren. Bis vor kurzem waren TPE für Verkleidungen und andere große Oberflächen meist nicht geeignet, da diese Anwendungen wesentlich höhere Anforderungen an Abriebverhalten, Verarbeitbarkeit und Hitzebeständigkeit stellen. Die neuen TPE-Materialien erfüllen diese Anforderungen und sind im Spritzgussverfahren verarbeitbar, was sie zu einer interessanten Alternative zu PU Beschichtungen, PVC-Slush-Moulding oder TPO-Folienverfahren macht. In einem Pilotversuch wurden 1,1 mm dünne TPE-Häute für die weiche Oberfläche einer kompletten Instrumententafel gespritzt und mit PU hinterschäumt. Dabei zeigte sich, dass aufgrund der hohen Fließfähigkeit des TPE auch sehr große, dünne Teile im Spritzgussverfahren hergestellt werden können. Weitere Tests haben gezeigt, dass Dryflex HiF TPE die strengen Anforderungen an UV- und Wärmebeständigkeit für Instrumententafeln (z.B. 120°C für 1000 Stunden) erfüllen. Eine nicht-glänzende, matte Oberfläche ohne sichtbare Bindenähte ist ebenso erreichbar wie die detailgetreue Abbildung verschiedener Ledernarben. Die Oberflächenqualität wurde durch Prüfungen der Erichsen-Kratzfestigkeit und des Crock-Abriebs bestätigt. Das Spritzgießen von TPE ermöglicht geringere Zykluszeiten und verbraucht weniger Energie als die traditionell für diese Anwendungen eingesetzten Prozesse. Beispielsweise kann die Herstellung einer Oberfläche im PVC-Slush-Moulding 5 bis 6 Minuten dauern, während die Herstellung einer spritzgegossenen TPE-Verkleidung nur etwa 80 Sekunden benötigt. Die geringere Dichte des Elastomers (0,9 g/cm3) kann das Teilegewicht verringern und OEMs dabei helfen, die Ziele in Bezug auf Leichtbau und CO2-Emissionen zu erreichen. Darüber hinaus sind TPE-Materialien bei der Verarbeitung recyclebar, was den Anforderungen des Marktes an eine nachhaltige Herstellung entspricht. Die TPE können für Mehrkomponentenanwendungen mit direkter Überspritzung von Polypropylen eingesetzt werden. Im Vergleich zu bestehenden TPU- oder PU-RIM-Prozessen, bei denen häufig PC/ABS als Trägermaterial verwendet wird, kann die Haftung auf PP eine weitere Kosten- und Gewichtsreduzierung bei 2K-Prozessen ermöglichen.

Empfindliche Glasfasern bestens geschützt

Glasfaserkabel sind für den Ausbau des 5G-Netzes zentral – die neuen Hochleistungselastomere der Septon Q-series von Kuraray, Hattersheim, schützen die empfindlichen Fasern dauerhaft und sind dabei wesentlich leichter als TPU und TPC. Die Werkstoffserie zeichnet sich durch die Kombination von sehr hoher Weichheit und Elastizität aus. Mischungen mit Septon Q-series als Basispolymer erreichen dabei gute mechanische Eigenschaften bei geringerem Gewicht als konventionelle eingesetzte Materialien. Gleichzeitig übertrifft es viele TPE-Werkstoffe bei der Kratz- und Abriebfestigkeit. Anwender profitieren zudem von einer verbesserten Witterungsbeständigkeit. Kabelummantelungen behalten bei sehr kalten und warmen Temperaturen ihre Eigenschaften und zeigen auch bei dauerhaftem Einsatz in warmem Wasser, Dampf oder tropischem Klima eine optimale Elastizität. Die Werkstoffe eignet sich für die Verarbeitung in Koextrusions- und Folienextrusions-Anwendungen. Darüber hinaus lässt es sich sehr gut mit Polymethylmethacrylat (PMMA) kombinieren. Mischungen der beiden Werkstoffe erhalten eine äußerst feine und gleichmäßige Struktur und erreichen dabei eine enorme Leistungsfähigkeit. Filme aus einer Mischung von Septon Q-series und PMMA zeigen eine nahezu dreifach höhere Energierückgabe als vergleichbare TPU-Filme – und sind damit wesentlich elastischer. Sowohl beim Kratztest mit der Erichsen-Methode als auch bei Belastungsversuchen mit dem Pinhole-Test übertrifft das Material konventionelle Materialien teilweise deutlich. Ein weiterer Vorteil: Anders als andere technische Elastomere haften die Materialien wesentlich besser an Polyolefinen – und eignet sich damit besonders gut für Überformanwendungen, beispielsweise für Gehäuse in der Elektronikindustrie.

TPE für Medizingeräte mit guter Haftung an viele technische Kunststoffe

Die Medalist MD-30000-Reihe von Teknor Apex, Pawtucket, USA, bietet Produktivitätsvorteile gegenüber Silikonen und beinhaltet Sorten, die für Weichheit, Druckverformungsrest, Ölbeständigkeit und Lichtdurchlässigkeit optimiert wurden. Die medizinischen TPE der Reihe haften effektiv an Polycarbonat, ABS, PC/ABS, CoPe,COPE, PET, PBT, ASA, SAN, PMMA, POM, PA und PS. Jedes in der Reihe verwendete Compound ist chemisch verändert, um an den spezifischen Substraten zu haften. Die mittels Multi-Shot oder Insert Molding verarbeitbaren Compounds werden für tragbare Geräte, ´soft-touch´-Griffe für Gerätegehäuse, Handgeräte, Instrumente sowie Dichtungsringe und Dichtungen verwendet. Die neue Reihe umfasst Güteklassen mit besonders hoher Weichheit, Lichtdurchlässigkeit, niedrigem Druckverformungsrest für effektive Dichtungseigenschaften und Widerstandsfähigkeit gegenüber Lotionen und anderen Chemikalien. Drei der bei der Medalist MD-30000-Reihe verwendeten Compounds wurden nach dem erfolgreichen Abschluss eines Gemeinschaftsprojekts mit der Covestro bereits eingeführt. Bei dem Projekt wurden die Materialien auf Polycarbonat und PC-Blends für medizinische Anwendungen überspritzt und auf ihre Haftung, Verarbeitbarkeit und chemische Beständigkeit getestet.

Sprintet im Indoor-Fitnessbereich mit dem neuesten Laufband von Keep nach vorn

Keep, Chinas führende Sport- und Fitnessmarke, wird die Fitnessbranche mit der Einführung seines neuesten Laufbands K2 revolutionieren. Das Laufdeck besteht aus dem expandierten thermoplastischen Polyurethan (E-TPU) Infinergy der
BASF, Ludwigshafen. Dank der überragenden elastischen, stoßdämpfenden und rückfedernden Eigenschaften des Werkstoffes bietet dieses Laufdeck ein unübertroffenes Erlebnis für Indoor-Läufer. Infinergy absorbiert und gibt Energie zurück, wodurch die Belastung der Gelenke beim Laufen auf dem Laufband-Deck minimiert werden kann. Darüber hinaus sorgen die starken Dämpfungseigenschaften von Infinergy für ein leiseres Lauferlebnis, so dass auch Läufer, die in Mietwohnungen leben, das Laufband zu jeder Tageszeit nutzen können, ohne ihre Nachbarn zu stören. Das Material hat es Marken wie Keep ermöglicht, ihre Laufbänder zu verbessern, damit die Athleten ihre sportlichen Ziele besser erreichen. Das ist der wahre Geist dessen, was Infinergy bedeutet – empower movement – gemeinsam mit unseren Kunden“, sagte Dr. Jens Dierssen, Global Business Management.

Sicher verpackt und gut vorbereitet

Die neuen Compounds der Produktgruppe Thermolast M von Kraiburg TPE, Waldkraiburg wurden speziell für Anwendungen entwickelt, welche eine medizinische Basiszulassung benötigen und Lebensmittelregularien erfüllen müssen. Darüber hinaus wurden auch Extraktionstests nach ISO8871-1 erfolgreich durchgeführt; alle verwendeten Rohstoffe sind nach Regulierung (EU) Nr. 10/2011 und US CFR 21 (FDA) zugelassen. Die Biokompatibilität der Materialserie ist nach ISO 10993-4, -5, -10 und -11 zertifiziert, ebenso wie nach ISO 8871-1 für Parenteralia und für Vorrichtungen zur pharmazeutischen Verwendung. Auch die Voraussetzung zur Erfüllung der USP661.1 (Plastic Materials of Construction) sowie USP661.2 (Kunststoffverpackungssysteme für pharmazeutische Zwecke) bestehen. Die transluzenten Compounds sind einfärbbar, haben gute mechanische Eigenschaften, weise einen geringen Druckverformungsrest und sind sterilisierbar. Sie sind frei von PVC, Silikon und Latex und von tierischen Inhaltsstoffen. Ein weiteres wichtiges Kriterium: Käufer profitieren von dem Servicepaket für medizinkonforme Produkte, welches angesichts des in Kraft treten der Medical Device Regulation im Frühsommer 2021 Vorteile mit sich bringt.

Biozide Wirksamkeit

Menschenmengen meiden, nichts berühren, in die Armbeuge husten oder niesen, zuhause bleiben … Die Vorschläge, sich vor Ansteckungen zu schützen, sind derzeit vielfältig. Dabei sind manche Dinge schlicht nicht vermeidbar. Wie soll man beispielweise die Busfahrt ohne Festhalten am Haltegriff oder der Haltestange unbeschadet überstehen? Aber genau dort, an Griffen und Türöffnern, Haltewunschknopf könnten Erreger haften. Und das gilt auch für alle Oberflächen in öffentlichen Gebäuden, am eigenen Arbeitsplatz, der Schule oder Kita der Kinder, und vor allem auch in Arztpraxen und Krankenhäusern. Antimikrobielle Compounds zu entwickeln haben sich daher die Kunststoffmaterialentwickler und Hersteller medizinischer Produkte auf die Fahnen geschrieben. So wie Actega DS, Bremen, die ihre für den Spritzguss und Extrusion geeigneten TPE-Compounds mit Additiven ausstattet, die einerseits die keimtötenden Eigenschaften gewährleisten, darüber hinaus aber auch Thermostabilität und Resistenz gegen die unterschiedlichen Sterilisationsverfahren bieten. Die antimikrobiellen Eigenschaften der Provamed-TPE werden während des Compounding-Prozesses hergestellt. Dadurch beschränkt sich die keimabweisende Wirkung nicht nur auf die Oberfläche, sondern gilt für das komplette Produkt. Das heißt auch, dass Einwirkungen von außen, wie Kratzer, starker Gebrauch oder Abnutzung diese Eigenschaften nicht beeinflussen. Die biozide Wirksamkeit wurde in Anlehnung an eine Prüfmethode für nicht auswaschbare, antibakterielle Kunststoffoberflächen nachgewiesen. Bei dieser, als JIS Z 2801 bekannt gewordenen Testmethode, die in die ISO 22196 übernommen wurde, wird eine Bakteriensuspension (400 µl) mit definierter Konzentration auf eine ca. 5 x 5 cm große Oberfläche des Kunststoffs aufgebracht. Für die Untersuchung wurden die Mikroorganismen ATCC 4157 E.coli (gramnegativ) und ATCC 7468 M. luteus (grampositiv) in einer Konzentration von 1,6 x 10exp(5) eingesetzt. Diese Proben wurden in sterilen Behältnissen (Brutschrank) bei Zimmertemperatur und konstanter Feuchtigkeit aufbewahrt. In den weiteren Prüfungen – nach einer Stunde, zwei, drei und nach vier Stunden – wurde auf Basis der Titerbestimmung die verbliebene Anzahl KBE (koloniebildende Einheiten) ermittelt, um die quantitative Wirkung (Reduzierung der KBE) festzustellen. Nach drei Stunden konnte eine Reduktion der Keime >99,9 Prozent realisiert werden. Im anschließenden Agardiffusionstest – in Anlehnung an die AATCC Test Methode 147 – konnte bewiesen werden, dass keine migrierenden Fremdstoffe im Muster enthalten sind. Somit ist die andauernde biozide Wirksamkeit für Produkte, die aus Provamed (1158 AB) gefertigt sind, nachgewiesen. Neben der Ausrüstung mit keimtötenden Additiven verfügen die TPE über ein niedriges Migrationspotential, sind biokompatibel und bieten Sicherheit vor Schleimhautirritationen.

Elastische TPS für höhere Temperaturen

Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg, und das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung, Rudolstadt, forschen gemeinsam im IGF-Forschungsprojekt ´Kurzfaserverstärkte TPE´. Ziel ist, die Anwendung styrolbasierter Thermoplastischer Elastomere in der Dichtungstechnik durch einen gezielten Einsatz von Verstärkungsfasern für Anwendungen zu erweitern. Die Ziele der neuen TPS-Rezepturen: Sie sollen die Rückstell-Performance bei höheren Temperaturen verbessern, aber gleichzeitig möglichst viele der heute für die Anwendung vereinbarten Anforderungen an Härte, Dichte, Weiterreißfestigkeit oder Dehnungsverhalten erfüllen. Sie sollen ihre guten Verarbeitungseigenschaften behalten und keine aufwändigen Änderungen in der Werkzeugtechnik bedingen.

TPV-Systemlösungen für nachhaltige sowie leistungsfähigere Fensterführungen

Exxonmobil, Houston, USA, hat neue Systemlösungen aus SantopreneTPV vorgestellt. Diese erlauben beispielsweise eine kostenoptimierte Konstruktion von Fensterführungen im Automobilbereich. Die Systemlösungen basieren auf zwei neuen TPV-Typen, die EPDMKautschuk ersetzen sollen. Santopren R² TPV enthält recyceltes Material, während Santoprene High Resilience TPV ein elastisches Rückstellverhalten zeigt, das mit dem von EPDM vergleichbar ist. Bei den übrigen mechanischen Eigenschaften liefern beide TPV-Typen ähnliche Werte wie EPDM. Das zum EPDM vergleichbare Eigenschaftsprofil der neuen TPV-Typen ermöglicht den Ersatz von EPDM und die Konstruktion von innovativen und nachhaltigen Dichtungssystemen.