Automobilhersteller haben eine neue Quelle für Vinyl-"Mikrokügelchen" zur Verbesserung von dünnhäutigen Innenraumkomponenten

PAWTUCKET, RI, U.S.A., 4. Januar 2010: Vinyl-"Mikroperlen", die jetzt von der Teknor Apex Company erhältlich sind, bieten Herstellern von Instrumententafeln und Innenverkleidungen für Kraftfahrzeuge eine brillante eingegossene Farbe und ansprechende haptische Eigenschaften, während sie einfacher zu verarbeiten und weniger energieintensiv sind als Pulvermischungen und Plastisole, so Teknor Apex.

Nur 0,004 Zoll (0,1 mm) Durchmesser fließen Mikroperlen bei Prozessen wie Slush-Molding und Rotomolding frei über die Innenseite von Hohlformen. Nach Jahren der Herstellung von Kügelchen mit dieser Mikropartikelgrößenverteilung für Nicht-Automobilmärkte hat Teknor Apex durch eine Vereinbarung mit der Bayer MaterialScience AG die Rechte zur internationalen Vermarktung der Kügelchen an die Automobilindustrie erworben. Teknor Apex wird die Mikrokügelchen unter dem Handelsnamen Tek-Spheres™ liefern und kann sie in Shore-A-Durometern von 55 bis 90 herstellen.

Teknor Apex stellt Mikrokügelchen her, indem es PVC-Harz mit Farbe, Weichmachern und anderen Additiven schmelzet, wodurch ein völlig homogenes Material entsteht, das bei Kontakt mit einer erhitzten Form schnell schmilzt.

"Das Formen mit Tek-Spheres-Mikrokügelchen ist weniger zeit- und energieintensiv als mit Plastisolen oder Pulvermischungen, die beide in der Form verschmolzen werden müssen, um in vollständig integrierte Festteile umgewandelt zu werden", sagte Steve McCormack, Manager der Automotive Group von Teknor Apex. "Das Schmelzcompoundierungsverfahren für Mikrokügelchen sorgt auch für eine gleichmäßigere Dispersion von Farbe und Additiven, ermöglicht ein breiteres Spektrum an Durometern und bietet mehr Spielraum für die Einarbeitung neuer Inhaltsstoffe, einschließlich fester Weichmacher."

Tek-Spheres™ bieten Vorteile beim Formen und bei der Endanwendung der verschiedenen Hohlformverfahren, die für Dünnhautanwendungen an Automobilkomponenten wie Instrumententafeln und Kopfstützen verfügbar sind. Eines der am häufigsten verwendeten ist das Slush-Molding, bei dem sich eine teilweise offene Form um eine einzige Achse dreht. Bei einem anderen Verfahren, dem Rotationsformen, wird ein geschlossenes Werkzeug in einem Zwei-Achsen-System verwendet. Um den Anforderungen dieser Prozesse gerecht zu werden, liefert Teknor Apex Tek-Spheres-Produkte in verschiedenen Größenklassen.

Das direkte Produkt des Schmelzcompoundierungsverfahrens, das zur Herstellung von Tek-Spheres verwendet wird, sind eigentlich Minibeads mit Durchmessern von 0,020 bis 0,060 Zoll. (0,5 bis 1,5 mm). Dies ist bereits deutlich kleiner als das standardmäßige 0,125-Zoll. (3,2 mm) Pelletmasse, die im Spritzguss und in der Extrusion verwendet wird und für verschiedene Open-Mold-Prozesse, einschließlich Slush-Molding, geeignet ist. In einem nachfolgenden Schritt stellt Teknor Apex Mikrokügelchen mit einer Partikelgröße von 0,004 Zoll her. Diese kleinere Partikelgrößenverteilung eignet sich besser für das Rotationsformen und für Slush-Molding-Anwendungen mit tiefen Ziehbereichen, starken Hinterschneidungen oder feinen Details.

Im Gegensatz zu diesen Feststoffen handelt es sich bei Plastisolen um flüssige Formulierungen von PVC-Harz in einem Träger, der hauptsächlich aus Weichmacher besteht. "Mikrokügelchen vermeiden eine Reihe von Problemen, die durch Plastisole verursacht werden", sagte McCormack. "Die Viskosität von Plastisolen variiert je nach Umgebungstemperatur und anderen Mischbedingungen, kann eingeschlossene Luft enthalten, die Nadelstiche oder Hohlräume in Fertigprodukten verursacht, kann während der Lagerung eine Trennung der Komponenten erfahren, kann bis zu dreimal länger für Farbwechsel benötigen und die Verwendung flüchtiger organischer Lösungsmittel zur Reinigung nach Verschüttungen erforderlich machen."

Eine weitere Art von herkömmlichem Vinylmaterial, das beim Slush-Molding verwendet wird, sind Pulvermischungen, stark plastifizierte Mischungen aus PVC und anderen Additiven. "Der hohe Weichmachergehalt von Pulvermischungen setzt der Formulierung mit niedrigem Durometer eine Grenze, da dies die Zugabe von noch mehr Weichmacher erfordern würde, wodurch verhindert wird, dass das Material als frei fließendes Pulver wirkt", sagte McCormack. "Im Vergleich dazu ist es bei der Herstellung von Tek-Spheres kein Problem, Shore-A-Durometer von nur 55 zu erreichen, und unser Schmelze-Compoundierverfahren lässt die Tür für die Verwendung alternativer Inhaltsstoffe offen, wie z. B. Weichmacher mit hohem Molekulargewicht, um das Beschlagen der Windschutzscheibe zu reduzieren."