Entwerfen Sie Ihr nächstes Produkt mit Soft-Touch-TPEs

TPEs sind eine Klasse von Werkstoffen, die sich ähnlich wie Gummi verhalten, sich aber wie ein Thermoplast verarbeiten. TPEs bestehen aus „harten“ (kristallinen) und „weichen“ (amorphen) Phasensystemen in Form von Blends, Legierungen oder Blockcopolymeren. Die „harte“ Phase ist für die thermoplastischen Eigenschaften des TPE wie Gebrauchstemperatur, Zugfestigkeit und chemische Beständigkeit verantwortlich, während die „weiche“ Phase dem TPE seine gummiartigen Eigenschaften wie Flexibilität und Druckverformung verleiht. Zusammen bieten diese Hart-/Weichphasensysteme einzigartige Leistungs- und Verarbeitungsvorteile.

Es gibt mehrere Familien von TPEs, die nach ihrer Zusammensetzung oder Technologie klassifiziert werden. Teknor Apex stellt drei Arten her: Styrol-Block-Copolymer-Mischungen (TPE-S oder SBC), polyolefinische Kautschukmischungen (TPE-O oder TPO) und thermoplastische Vulkanisate (TPE-V oder TPV).

Compoundieren ist der Prozess des Mischens oder Schmelzmischens von Polymeren mit Additiven, was zu einer endgültigen „Verbindung“ oder einem Verbundkunststoff mit den Eigenschaften, physikalischen und thermischen Eigenschaften führt, die für diese Formel oder Rezeptur spezifisch sind. Als kundenspezifischer Compoundeur entwickelt Teknor Apex Spezialformulierungen, die den einzigartigen Anforderungen einzelner Anwendungen gerecht werden.

TPEs bieten eine gummiartige Elastizität ohne die Design- und Verarbeitungseinschränkungen von Gummi und bieten Leistungsvorteile gegenüber herkömmlichen Thermoplasten wie Weich-PVC.

Insbesondere in medizinischen Anwendungen, bei denen Silikon für die Anwendung überdimensioniert werden kann, bieten Styrol-TPE (TPE-S):

• Reduzierte Rohstoffkosten – TPE kostet nur einen Bruchteil dessen, was Silikon kostet. Außerdem kann TPE-Schrott wieder gemahlen, wiederverwendet und recycelt werden, um zusätzliche Einsparungen zu erzielen und die Effizienz der Verarbeitung zu steigern.
• Verbesserte Designflexibilität – Im Gegensatz zu Silikon können TPEs effizient zu präzisen Teilen mit komplizierten Designs spritzgegossen werden. Außerdem können TPEs auf steifere Materialien wie Polypropylen (PP) oder Polycarbonat (PC) gespritzt oder überspritzt werden.
• Keine Härtungsmittel – TPEs benötigen keinen Aushärtungsprozess wie Gummi, wodurch die Möglichkeit von extrahierbaren oder auslaugbaren Bestandteilen aufgrund von Resthärtungsmitteln ausgeschlossen wird.
• Verbesserte Permeabilitäts-/Barriereeigenschaften – Silikon weist Absorptionsprobleme mit bestimmten Proteinen und Antioxidantien auf und ist extrem durchlässig für Gase. Diese Bedenken werden mit Spezial-TPEs beseitigt.

Thermoplastische Vulkanisate (TPV) bieten mehrere Vorteile, insbesondere bei Dichtungen für die Automobil- und Bauindustrie:

• Mehr Designfreiheit – TPVs können zu einer Dichtung coextrudiert oder für eine luftdichte Dichtung auf PP umspritzt werden. Verwendung eines kostengünstigeren Prozesses (Teilekonsolidierung, weniger Montage), was zu einer besseren Funktionalität führt
• Reduzierte Umweltbelastung – TPVs sind leichter (reduzierte Versandkosten) und recycelbar. Die TPV-Verarbeitung ist weniger energieintensiv als EPDM und führt zu weniger Ausschuss.
• Verbesserte langfristige Dichtungsleistung – TPVs haben bessere Alterungseigenschaften als EPDM und behalten ihre physikalischen Eigenschaften über die Lebensdauer des Teils besser bei

Styrensäurebasierte TPE bieten mehrere Vorteile in Bezug auf Leistung und Designflexibilität:

• Überlegene elastische Eigenschaften
• Bessere Witterungsbeständigkeit und UV-Beständigkeit
• Größere Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und weniger anfällig für Verformungen oder Rissbildung. TPEs haben im Vergleich zu PVC im Allgemeinen einen breiteren Gebrauchstemperaturbereich.
• Umspritzen und Co-Extrudieren von Polyolefinen (PP, PE) oder technischen Harzen wie PC, ABS und Nylon mit hervorragender Haftung
  
• Geringere Dichte, wodurch leichtere Teile entstehen. (Spezifisches Gewicht = 0,89 versus 1,2)
• Besserer Druckverformungsrest oder höhere Verformungsbeständigkeit durch gummiartige Eigenschaften
• Mehr Optionen für Oberflächenhaptik und Finish; TPEs können für Hochglanz oder ein mattes, gummiartiges Finish formuliert werden
• Von Natur aus frei von Weichmachern, Phthalaten oder Halogenen

Die Shore-Härteskalen wurden erstellt, um einen gemeinsamen Bezugspunkt beim Vergleich verschiedener Gummi- und Kunststoffmaterialien zu schaffen. Die Shore-Härte wird mit einem Durometer-Messgerät gemessen, das eine Nadel an einer Feder verwendet, um die Probe zu durchdringen und einen Messwert zu liefern. Je nach Härte des Materials kommen verschiedene Skalen zum Einsatz:

• Die Shore OO-Waage misst extrem weiche Gelmaterialien
• Die Shore-A-Skala misst eine Reihe von Materialien, von sehr weichem und flexiblem Gummi bis hin zu halbstarren Kunststoffen
• Die Shore-D-Skala misst Hartgummis, halbstarre und starre Kunststoffe

TPEs sind einzigartige Materialien, da sie je nach Formulierung die Form eines superweichen Gels oder eines harten Kunststoffs wie Polypropylen annehmen können. Bei diesem riesigen Härtebereich werden alle drei Skalen verwendet, um die Härte von TPEs zu messen, die gebräuchlichste ist jedoch die Shore-A-Skala.

Diese Vergleichstabelle der Shore-Härteskalen bietet Hilfestellung:

TPE-Compounds können für Anwendungen eingesetzt werden, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Um die richtige Formulierung zu empfehlen und die entsprechenden Anforderungen an die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften für die Anwendung zu ermitteln, muss Folgendes berücksichtigt werden:

1. Mit welcher Art von Lebensmitteln kommt das TPE in Kontakt? (D.h.: wässrig, trocken, fettig, Trinkwasser, alkoholische Getränke, sauer, etc.)
2. Ist die Anwendung für den einmaligen oder wiederholten Gebrauch bestimmt?
3. In welchen Ländern wird das Produkt hergestellt und verkauft?
4. Welcher Temperatur wird das TPE ausgesetzt sein?

Teknor Apex weiß, dass bei Konsumgütern wie Haushaltswaren eine schnelle Markteinführung von größter Bedeutung ist. Daher verfügen wir über eine ganze Reihe von TPE-Produkten, die bereits den Richtlinien der US-amerikanischen FDA und der Europäischen Union für den Kontakt mit Lebensmitteln entsprechen.

Schauen Sie sich die Monprene® RG-Serie für regulierte Märkte an.

Regulatorische Änderungen und Kostendruck haben den Weg für bahnbrechende Innovationen bei TPEs für medizinische Anwendungen geebnet, die Materialien wie Weich-PVC, Silikon und Latex ersetzen.

TPEs sind aufgrund ihres hohen Reinheitsgrades (geringer Gehalt an extrahierbaren Stoffen) und ihres hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnisses die erste Wahl für medizinische Anwendungen, die Flexibilität oder gummiartige Elastizität erfordern.

Medalist® TPEs wurden speziell für medizinische Anwendungen entwickelt. Diese Materialien werden aus FDA-konformen Inhaltsstoffen in Lebensmittelqualität hergestellt, sind biokompatibel (oder ISO 10993-5-konform) und werden in einer ISO-13485-zertifizierten Einrichtung hergestellt. Die Standard-Medalist-Qualitäten sind frei von tierischen Rohstoffen und frei von PVC, Phthalaten, BPA und Latexproteinen.