32 Plastverarbeiter · Februar 2008

ROHSTOFFE

SELBER MISCHEN TPO-MATERIAL-SYSTEM ZUR MISCHUNG DIREKT IN DER SPRITZGIESSMASCHINE Um das für die jeweilige Anwendung der Automobilindustrie geeignete Eigenschaftsprofil zu erreichen, werden TPOs in der Regel com-poundiert. Neben Polypropylen enthält das Compound üblicherweise noch Elastomere, Talkum und diverse Ad-ditive. Das Mischen der Komponenten direkt vor und im Extruder der Spritzgießmaschine vermeidet dabei die zusätzlichen Kosten des externen Compoundierens. Gleichzeitig lassen sich mehr Flexibilität in Bezug auf Maß-haltigkeit und mechanische Eigenschaften erreichen.

D as TPO@press-Material-System von Dow Automotive wurde ur-sprünglich zur Herstellung von

Stoßfängerverkleidungen entwickelt, er-füllt inzwischen aber auch die ästheti-schen Anforderungen für Innenraum-produkte. Dazu zählen Farbkonsistenz, Mattglanz, geringe Geruchsentwicklung und Emissionen, hohe Kratz- und Stoß-festigkeit sowie Materialkonsistenz.

Das Material-System gibt es in zwei Ausführungen. Als 2-Komponentensys-tem besteht es aus einem funktionalem

Talkum-Masterbatch und Polypropylen. Das 3-Komponentensystem verfügt zum Verbessern der Stoßfestigkeit noch zu-sätzlich über eine Metallocen-Elastomer-Komponete. Das Talkum-Masterbatch-Konzentrat besitzt bereits eine optimale Dispersion; am Extruder werden ledig-lich die zusätzlichen Komponenten je nach Anforderung über gravimetrische Dosiergeräte beigemischt. Die Material-auswahl und Rezeptur-Formulierungen hat der Hersteller speziell für die Mi-schung direkt am Extruder entwickelt. Diese bieten eine sehr gute Dispersion des Talkums mit den Elastomeren in der vol-len Bandbreite der typischen Produkti-onsanforderungen.

Spezielle Systeme für Farbextrusion Die TPO-Werkstoff-Systeme mit zwei oder drei Komponenten sind auf die An-forderungen der verschiedenen Markt-segmente abgestimmt. Auch spezielle Systeme für die Farbextrusionen (MIC)

und lackierfähige Außenkomponenten sind verfügbar. Beim 2-Komponenten-system lassen sich der Schrumpf- und Wärmeausdehnungs-Koeffizient (CLTE) über den Talkumanteil steuern. Auf der Basis des hochkonzentrierten Talkum-Masterbatches und eines patentierten Elastomers wird auch ein bei extrem niedrigen Temperaturen bis zu – 40 °C zäh elastisches TPO hergestellt. Diese Mi-schung bietet eine erhöhte Steifigkeit und Maßhaltigkeit bei guter Stoßfestig-keit. Durch das Metallocen-Elastomer beim Drei-Komponentensystem lassen sich die Dimensionen und die mecha-nischen Eigenschaften wie Biegefähig-keit und Stoßfestigkeit unabhängig von-einander über den Talkum- und Elasto-meranteil steuern. Das System erfüllt sehr hohe Anforderungen an Steifigkeit, Wärmeformbeständigkeit und Biegsam-keit bei niedrigen Temperaturen.

Autoren Parvinder Walia, Sr. Development Engineer, Dow Automotive, Midland/USA, pwalia@dow.com Michael Ballot, TS&D Engineer, Dow Automotive, Terneuzen/Niederlande, mballot@dow.com

Durch das Mischen direkt am Extruder entfallen die zusätzlichen Kosten für Verarbeitung und Logistik beim Compoundieren.

NEUE TECHNOLOGIE Flexibles Material Der Vorteil des Inline-Compoundierens liegt nicht nur in einer vereinfachten Logistik. Der Produktionsprozess gestaltet sich darü-ber hinaus auch flexibler. Mit nur wenigen Typen von Polypropylen lassen sich zahlrei-che TPOs mit unterschiedlichen Merkmalen herstellen. Weitere Vorteile sind schnellere Marktreife der Bauteile, Erfüllung spezieller Bauteilanforderungen sowie Produktion nach Anforderung und dadurch weniger Be-vorratung von Fertigteilen.

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Diese Technologie haben mehrere OEM-Kunden bereits getestet. Die Ergeb-nisse zeigten, dass Bauteile auf Basis der TPO-Material-Systeme die gleichen oder bessere Eigenschaften haben als her-kömmliche TPOs. Die Analyse der Tal-kum-Dispersion einer Armaturentafel-komponente wurde mit Hilfe eines Ras-terelektronen-Mikroskops durchgeführt. Die Elastomer-Dispersion des Bauteils wurde mittels Rasterkraft-Mikroskops

untersucht. Sowohl die Dispersion als auch die Verteilung waren sehr gut und wurden in einer Spritzgießmaschine mit normaler Schneckenkonfiguration er-reicht. Die Produkteigenschaften ent-sprachen dabei herkömmlichen TPOs.

Die Prozessstabilität wurde in Ver-suchen mit Compound-TPOs verglichen und lag auf demselben Niveau. Die Schwankung des Talkumgehalts im Fer-tigteil ist ein guter Indikator für die Mi-

schungskonsistenz. Das typische Niveau bei TPO-Material-System-Prozessen be-trägt < 0,35 % und ist damit vergleichbar mit der Chargen-Varianz herkömmlicher TPOs. Die Wiederholbarkeit des Ein-spritzprozesses wurde durch zahlreiche Versuche mit unterschiedlichen Ausrüs-tungen und Maschinen nachgewiesen. Die Gewichtsunterschiede der Armatu-rentafeln waren sogar geringer als bei Compound-TPOs.

Die Mikroskop-Analyse zeigt es: Die Qualität der Elastomer- und Talkumdispersion entspricht herkömmlichen TPOs.