Additiv verbessert TPU-Eigenschaften

Wacker (Bild: Wacker Chemie AG)

30.07.2019 Additiv verbessert TPU-Eigenschaften

Auf der K 2019 präsentiert der Chemiekonzern WACKER ein neues Additiv für thermoplastische Polyurethane (TPU).

Das unter dem Namen GENIOPLAST® Pellet 345 erhältliche Siliconprodukt verringert die Härte dieser Kunststoffe, macht sie elastischer und verbessert ihre Eigenschaften. Formteile erhalten dadurch eine Oberfläche, die sich angenehm weich anfühlt und beständiger gegen Kratzer, Abrieb und Verschmutzungen ist. Das neue Additiv lässt sich leicht in thermoplastische TPU einmischen und verursacht weniger unerwünschte Nebenwirkungen als herkömmliche Siliconprodukte.

Das Produkt wurde speziell zur Modifizierung von TPU entwickelt. Es eignet sich prinzipiell aber auch zum Einsatz in anderen thermoplastischen Elastomeren (TPE). Das in Pelletform angebotene Additiv kann zum Beispiel auch die Eigenschaften von thermoplastischen Polyamid- und Copolyester-Elastomeren deutlich verbessern. Es handelt sich um ein Silicon-Copolymer, das wie ein Thermoplast verarbeitet werden kann. Organische Polymersegmente machen GENIOPLAST® Pellet 345 so weit mit TPU kompatibel, dass es sich – anders als gewöhnliche Silicone – beim Einmischen sehr fein und gleichmäßig in der Polyurethanmatrix verteilt. Zugleich wird es durch physikalische Wechselwirkungen an die Matrix gebunden und kann daher nicht migrieren. In Europa ist das Produkt auch für Lebensmittelanwendungen zugelassen. Bereits mit Einsatzmengen zwischen 3 und 5% werden TPU- Oberflächen beständiger gegenüber Verschmutzungen durch Lebensmittel und Kosmetika.

Eine Zugabe von mehr als 10% wirkt sich auf die Härte und die mechanischen Eigenschaften des TPU aus. Der Kunststoff wird weicher und elastischer. Wird die Einsatzmenge des Additivs um 10% erhöht, sinkt die Härte um etwa 5 Punkte auf der Shore-A-Skala. Mit zunehmender Weichheit verliert der Kunststoff zwangsläufig etwas an mechanischer Festigkeit. Im Vergleich zu anderen siliconbasierten Technologien, die zur Härtereduzierung von TPU-Kunststoffen bekannt sind, fällt diese unerwünschte Nebenwirkung beim Einsatz von GENIOPLAST® Pellet 345 jedoch gering aus.

Kunststoffartikel, die aus Mischungen eines TPU mit dem neuen Additiv hergestellt werden, erhalten eine samtig-weiche, sich trocken anfühlende Oberfläche. Endverbraucher erwarten solch eine Oberfläche vor allem bei Artikeln, die sie im Gebrauch immer wieder berühren oder die sie direkt am Körper tragen. Das pelletförmige Additiv lässt sich leicht dosieren und problemlos mit gängigen Compoundierextrudern in TPU einmischen. Die erhaltenen Compounds können durch Spritzgießen oder Extrusion zu Formteilen oder Folien weiterverarbeitet werden. Da das Additiv die guten Haftungseigenschaften des Kunststoffs nicht beeinträchtigt, sind die Compounds auch für den 2K-Spritzguss geeignet. Somit lassen sich Hart-Weich-Verbunde beispielsweise mit einer haptisch besonders angenehmen Weichkomponente kostengünstig realisieren.

Mit diesem Eigenschaftsprofil erweitert das Additiv die TPU-Anwendungsmöglichkeiten. TPU-Formteile, die sich angenehm anfühlen und die auch nach längerem Gebrauch schön aussehen sollen, werden vor allem in der Unterhaltungs- und Mikroelektronik und in der Sportartikelbranche benötigt. Typische Beispiele sind Armbänder von Smart-Watches und anderen Wearables, abrieb- und verfärbungsresistente Schutzhüllen von Smartphones oder Griffe von Sportartikeln und Werkzeugen.