Thermoplastisches Elastomer

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein thermoplastisches Elastomer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Verwendung eines solchen thermoplastischen Elastomers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 28, ein Elastomererzeugnis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 30 und ein Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Elastomers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 33.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche thermoplastische Elastomere bekannt. So beschreibt die US 2002/0115796 A1 beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer, das definierte physikalische Eigenschaften insbesondere bei 140 ⁰ C hinsichtlich seiner Schmelzzähigkeit, seiner Zugfestigkeit und seiner Längenänderung beim Reißen aufweist.

Die physikalischen Eigenschaften thermoplastischer Elastomere sind stark von der Temperatur abhängig. So lassen sich diese Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen,

BESTäT1GUNGSKOPHE

also bei Temperaturen unterhalb von -30 ⁰ C ₁ insbesondere unterhalb von -32,5 ⁰ C und ganz insbesondere bei Temperaturen von -37,5 ⁰ C oder darunter, nicht mit denen bei Raumtemperatur oder noch höheren Temperaturen vergleichen. Auch kann aus den physikalischen Eigenschaften, die standardmäßig bei hohen Temperaturen wie beispielsweise 140 ⁰ C oder 230 °C gemessen werden, nicht zwingenderweise auf die Eigenschaften der Elastomere bei niedrigen Temperaturen geschlossen werden.

Die Eigenschaften eines thermoplastischen Elastomers bei niedrigen Temperaturen haben beispielsweise dann einen entscheidenden Einfluss auf die Verwendbarkeit des Elastomers, wenn es als Material für eine Abdeckung bzw. ein Gehäuse eines Airbags für ein Kraftfahrzeug eingesetzt werden soll. Es muss dabei gewährleistet werden, dass ein solchermaßen verwendetes Elastomer auch bei niedrigen Temperaturen ein reproduzierbares Aufreißverhalten zeigt und dass gleichzeitig die Entstehung loser Elastomerpartikel vermieden wird.

Als Aufreißverhalten soll hier - im Falle der Verwendung eines thermoplastischen Elastomers zur Herstellung einer Abdeckung eines Airbags - das Verhalten des Elastomers verstanden werden, das dieses dann zeigt, wenn es beispielsweise durch die Entfaltung eines Airbags (Airbagauslösung) infolge eines Unfalls entlang einer Sollbruchstelle aufreißt. Ein solches Aufreißverhalten lässt sich auch auf andere Elastomererzeugnisse und andere das Aufreißen auslösende Ereignisse übertragen.

Die Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers der US 2002/0115796 A1 bei niedrigen Temperaturen werden in der US 2002/01 15796 A1 nicht dargelegt.

Aus der US 5,611 ,565 ist ein Airbaggehäuse bestehend aus einem thermoplastischen Elastomer bekannt, dessen Eigenschaften dahingehend optimiert wurden, dass eine auf dem Elastomer angeordnete Farbschicht bei Temperaturen von -40 ⁰ C bis +85 ⁰ C eine exzellente Haftung an dem Elastomergrundkörper aufweist.

Zwar wird in der US 5,611 ,565 auch ein stabiles Aufreißverhalten des aus dem Elastomer geformten Airbaggehäuses im Falle einer Airbagauslösung bei Temperaturen von kleiner als -30 ⁰ C als wünschenswert erwähnt, doch nicht weiter thematisiert.

Es hat sich gezeigt, dass Airbagabdeckungen oder Airbaggehäuse, die aus unterschiedlichen herkömmlichen Materialien wie beispielsweise thermoplastischen Elastomeren auf der Basis von Olefinen (TPO) bzw. auf der Basis von Olefinen, vernetztem Kautschuk und Styrol-Ethenbuten-Styrol (TPO/SEBS/TPV) hergestellt sind,

bei -32,5 ⁰ C noch ein wünschenswertes Aufreißverhalten zeigen, bei -37,5 ⁰ C jedoch nicht mehr. Ein nicht wünschenswertes Aufreißverhalten äußert sich beispielsweise darin, dass Airbagabdeckungen oder Gehäuse nicht mehr entlang einer Sollbruchstelle aufreißen, sondern unkontrolliert einreißen und sich darüber hinaus Teile des Materials beim Aufreißen bzw. Einreißen (beispielsweise infolge einer Airbagauslösung) von der Airbagabdeckung lösen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Material zu entwickeln, das zur Herstellung von Airbagabdeckungen geeignet ist und das auch bei niedrigen Temperaturen ein gutes Aufreißverhalten aufweist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch ein thermoplastisches Elastomer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Ein solches thermoplastisches Elastomer ist aus einer Herstellungszusammensetzung herstellbar, die mindestens ein Propylen-Copolymer, welches aus Propylen und mindestens einem weiteren Alken aufgebaut ist, mindestens ein Ethylen-Copolymer, welches aus Ethylen und mindestens einem weiteren Alken aufgebaut ist, mindestens einen Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und mindestens einen Füllstoff enthält. Das Propylen-Copolymer weist dabei eine Kerbschlagzähigkeit bei -20 ⁰ C (gemessen nach der Notched-Izod-Methode) von mindestens 5 kJ/m ² und nicht mehr als 10 kJ/m ² auf. Der Füllstoff modifiziert oberflächendbildende Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers dahingehend, dass Erzeugnisse, die aus dem thermoplastischen Elastomer hergestellt werden, Oberflächen aufweisen, die wünschenswerte Eigenschaften wie beispielsweise eine hohe Glattheit oder eine gute Kaschierung von Einfallstellen haben.

Um die elastischen Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers zu verstärken, ist es dabei zwingend erforderlich, dass das Elastomer unter Verwendung eines Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuks (EPDM) hergestellt wird. Dies hat vor allem positive Auswirkungen auf die Aufreißeigenschaften einer Airbagabdeckung, die als Elastomererzeugnis aus dem thermoplastischen Elastomer hergestellt ist, bei niedrigen Temperaturen von weniger als -30 ⁰ C, insbesondere weniger als -32,5 ⁰ C und ganz besonders bei -37,5 ⁰ C oder darunter. Ohne die Verwendung des EPDM ist es nicht möglich, ein thermoplastisches Elastomer mit den erfindungsgemäß geforderten Eigenschaften herzustellen.

Das Propylen-Copolymer besteht vorzugsweise aus Propylen und Ethylen. Darüber hinaus weist es vorzugsweise eine Schmelze-Massenfließrate von nicht mehr als 15 g/10 min auf. Diese Schmelze-Massenfließrate charakterisiert das Fließverhalten einer Schmelze und ist definiert als das Volumen einer Schmelze, das in 10 min bei vorgegebener Temperatur und vorgegebenem Druck durch eine Kapillare mit festgelegten Abmessungen fließt. Sie wird in Rahmen dieser Erfindung bei 230 ⁰ C und einer druckausübenden Masse von 2,16 kg gemessen.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante weist das Propylen-Copolymer eine Kerbschlagzähigkeit von mindestens 8 kJ/m ² bei -20 ⁰ C und besonders bevorzugt von mindestens 9 kJ/m ² bei -20 ⁰ C auf. Die Kerbschlagzähigkeit wird dabei mittels der Notched-Izod-Methode bestimmt.

Eine Herstellungszusammensetzung zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers weist vorzugsweise einen Anteil von rund 20 bis 50 Massenprozent des Propylen-

Copolymers auf, so dass das thermoplastische Elastomer auch zu etwa 20 bis 50

Massenprozent aus diesem ersten Copolymer besteht. Enthält die

Herstellungszusammensetzung mehr als ein Propylen-Copolymer, beispielsweise eine

Mischung verschiedener Propylen-Copolymere, bezieht sich dieser Massenanteil auf alle Propylen-Copolymere zusammen. Besonders bevorzugt beträgt der Anteil des mindestens einen Propylen-Copolymers an der Herstellungszusammensetzung 33 bis 48

Massenprozent.

Für vorteilhafte Eigenschaften eines erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomers ist das Ethylen-Copolymer vorzugsweise ein Copolymer, das aus Ethylen und Octen aufgebaut ist. Es hat sich gezeigt, dass nur eine relativ begrenzte Anzahl von entsprechenden Copolymeren vorteilhaft eingesetzt werden können. Zu diesen Copolymeren aus Ethylen und Octen zählen insbesondere solche, die eine Dichte aufweisen, die kleiner oder gleich 0,86 g/crn ³ (gemessen nach ASTM D 792) ist.

Eine Herstellungszusammensetzung zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers weist vorzugsweise einen Anteil von rund 30 bis 50 Massenprozent des Ethylen- Copolymers auf, so dass das thermoplastische Elastomer auch zu etwa 30 bis 50 Massenprozent aus diesem Ethylen-Copolymer besteht. Besonders bevorzugt ist dabei ein Anteil von etwa 30 bis 40 Massenprozent des Ethylen-Copolymers. Der jeweils einzusetzende Anteil des Ethylen-Copolyrners variiert in Abhängigkeit von den weiteren in der Herstellungszusammensetzung verwendeten Substanzen und ihren jeweiligen Anteilen an der Herstellungszusammensetzung.

Als Dienkomponeπte des EPDM kommen vorzugsweise unter anderem 1 ,4-Hexadien, Norbonen, Dicyclopentadien oder eine Mischung davon in Betracht. Andere Dienkomponenten sind aber ebenso denkbar, da sie die prinzipiellen Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers, dessen Bestandteil das EPDM ist, nur unwesentlich beeinflussen. Entscheidend ist jedoch, dass die Herstellungszusammensetzung des thermoplastischen Elastomers mindestens ein EPDM enthält.

Das EPDM wird der Herstellungszusammensetzung für das thermoplastische Elastomer vorzugsweise in einem Anteil von etwa 2,5 bis 25 Massenprozent zugesetzt, so dass auch das thermoplastische Elastomer zu etwa 2,5 bis 25 Massenprozent aus dem EPDM besteht. Besonders bevorzugt ist dabei ein Anteil des EPDM von etwa 2,5 bis 10 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt ein Anteil von etwa 7,5 bis 10 Prozent.

Das EPDM weist ferner vorzugsweise eine Mooney-Viskosität von größer als ca. 50 und kleiner als ca. 80 auf. Die Mooney-Viskosität wird dabei nach ASTM D 1646 bestimmt.

Vorzugsweise liegt der relative Massenanteil des Ethylens am EPDM zwischen ca. 50 % und ca. 80 %. Dieser Massenanteil wird dabei nach ASTM D 6047 bestimmt.

Um eine Vernetzung der einzelnen Bestandteile des thermoplastischen Elastomers zu erreichen, wird der Herstellungszusammensetzung vorzugsweise ein Vernetzer zugefügt. Als solcher Vemetzer kommt insbesondere ein Peroxid in Betracht, aber zahlreiche andere herkömmliche Vernetzer eignen sich ebenfalls.

Wird ein Peroxid als Vernetzer verwendet, wird es der Herstellungszusammensetzung bevorzugt zu einem Anteil von etwa 0,008 bis 0,25 Massenprozent, besonders bevorzugt zu einem Anteil von etwa 0,02 bis 0,1 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt zu einem Anteil von etwa 0,02 bis 0,04 Massenprozent zugesetzt. Dabei wird angenommen, dass das Peroxid zu 100 % aus aktiver Substanz besteht. Wird eine Peroxidlösung eingesetzt, die nur zu einem geringeren Prozentsatz aktive Substanz enthält, sind die zuzusetzenden Mengen entsprechend zu erhöhen.

Um für eine gute Oberflächenbeschaffenheit von Erzeugnissen, die aus dem thermoplastischen Elastomer hergestellt werden, zu sorgen, wird einer Herstellungszusammensetzung zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers vorzugsweise ein Carbonat, Talk, Ruß, Glasfasern, Wollastonit oder eine Mischung dieser Substanzen als Füllstoff zugesetzt. Geeignete Glasfasern sind beispielsweise

Langglasfasern mit einer Länge von 2 cm. Als Carbonat kommt insbesondere Calciumcarbonat in Betracht, aber auch die Carbonate anderer Erdalkalimetalle, Alkalimetalle oder Metalle eignen sich prinzipiell als Füllstoff.

Durch eine Mischung der verschiedenen Füllstoffe kann die Oberflächenbeschaffenheit von Erzeugnissen, die aus dem thermoplastischen Elastomer hergestellt werden, so angepasst werden, dass sie den jeweiligen Erfordernissen entspricht. Dies kann eine Glattheit, eine Pigmentadhäsivität (und damit eine Lackierungsfähigkeit) und andere Parameter betreffen.

Wird Calciumcarbonat als Füllstoff verwendet, wird es der Herstellungszusammensetzung zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers vorzugsweise zu einem Anteil von rund 5 bis 30 Massenprozent an der gesamten Herstellungszusammensetzung zugesetzt, so dass das thermoplastische Elastomer auch zu etwa 5 bis 30 Massenprozent aus Calciumcarbonat besteht. Besonders bevorzugt ist dabei ein Anteil von etwa 10 bis 20 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt ein Anteil von etwa 15 bis 20 Massenprozent des Calciumcarbonats.

Um für eine hinreichend gute, aber dennoch nicht zu starke Vernetzung der Bestandteile des thermoplastischen Elastomers zu sorgen, wird der Herstellungszusammensetzung des thermoplastischen Elastomers vorzugsweise neben dem Vernetzer ein

Beschleuniger zugesetzt, der die Vernetzungsreaktion beschleunigt. Als Beschleuniger kommt dabei vorzugsweise Triallylisocyanurat in Betracht, wobei andere Beschleuniger, die einen vergleichbaren Effekt auf die Beschleunigungsreaktion haben, ebenfalls verwendet werden können.

Das Triallylisocyanurat wird der Herstellungszusammensetzung des thermoplastischen Elastomers vorzugsweise zu einem Anteil von etwa 0,02 bis 0,4 Massenprozent an der gesamten Herstellungszusammensetzung zugesetzt. Besonders bevorzugt wird dabei ein Anteil von etwa 0,05 bis 0,3 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt ein Anteil von etwa 0,1 bis 0,2 Massenprozent des Triallylisocyanurats.

Das erfindungsgemäße thermoplastische Elastomer weist vorzugsweise einen Biegemodul von größer oder gleich 135 MPa und besonders bevorzugt von größer oder gleich 200 MPa auf. Der Biegemodul wird nach ASTM D 790 bestimmt.

Ferner weist das thermoplastische Elastomer eine Zugfestigkeit beim Bruch von vorzugsweise mindestens 8,5 MPa auf. Die Zugfestigkeit beim Bruch wird nach ASTM D 638 bestimmt.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung weist das thermoplastische Elastomer eine Bruchdehnung von mindestens 190 % auf. Besonders bevorzugt ist dabei eine Bruchdehnung von 400 % oder mehr und ganz besonders bevorzugt eine Bruchdehnung von 500 % oder mehr. Die Bruchdehnung wird nach ASTM D 638 bestimmt.

Vorzugsweise weist das thermoplastische Elastomer eine nach ASTM D 1238 bestimmte Schmelze-Massenfließrate von 1 g/10min auf. Zur Bestimmung wird eine druckausübende Masse von 5 kg bei einer Temperatur von 230 ⁰ C eingesetzt.

Das thermoplastische Elastomer weist bevorzugt eine nach ASTM D 2240 bestimmte Shore-Härte D von mindestens 30 auf.

Ein erfindungsgemäßes thermoplastisches Elastomer eignet sich zur Herstellung eines Elastomererzeugnisses, welches ein Teil eines Kraftfahrzeugs oder einer Kraftfahrzeugkomponente ist.

Dabei eignet sich das thermoplastische Elastomer vorzugsweise zur Herstellung einer Abdeckung und/oder eines Gehäuses eines Airbags oder eines Airbagmoduls in dem Kraftfahrzeug, da seine Eigenschaften derart modifiziert sind, dass sie mit den Anforderungen, die an eine solche Abdeckung bzw. an ein solches Gehäuse gestellt werden, korrespondieren.

Durch die vorteilhaften Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers weisen daraus hergestellte Airbagabdeckungen oder Gehäuse sehr gute Oberflächenbeschaffenheiten und sehr gute Aufreißeigenschaften bei niedrigen Temperaturen (unter -30 ⁰ C bzw. unter -32,5 ⁰ C, insbesondere bei -37,5 ⁰ C oder darunter) und bei hohen Temperaturen (über +70 ⁰ C bzw. über +80 ⁰ C, insbesondere bei +90 ⁰ C oder darüber) auf.

Die Aufreißeigenschaften einer Airbagabdeckung oder eines Airbaggehäuses sind dann sehr gut, wenn die Abdeckung bzw. das Gehäuse beispielsweise bei einem Auslösen des Airbags im Wesentlichen sauber entlang einer Aufreißnaht oder Aufreißkante als Sollbruchstelle aufreißt und sich darüber hinaus keine Partikel von der Airbagabdeckung oder dem Gehäuse lösen.

Ein aus einem erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomer hergestelltes Elastomererzeugnis wird aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaften vorzugsweise als Abdeckung und/oder als Gehäuse für einen Airbag und/oder ein Airbagmodul in einem Kraftfahrzeug verwendet, wenngleich andere Verwendungen denkbar und möglich sind.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomers wird ein Verfahren angewandt, bei dem folgende Substanzen miteinander vermischt und erhitzt werden, wobei eine Polymerisierungsreaktion abläuft: mindestens ein Propylen- Copolymer bestehend aus Propylen und mindestens einem weiteren Alken, mindestens ein Ethylen-Copolymer bestehend aus Ethylen und mindestens einem weiteren Alken, mindestens ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und mindestens ein Füllstoff. Das Propylen-Copolymer weist dabei eine Kerbschlagzähigkeit (Notched Izod) von mindestens 5 kJ/m ² und nicht mehr als 10 kJ/m ² auf (gemessen bei -20 ⁰ C). Der Füllstoff modifiziert oberflächendbildende Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers dahingehend, dass Erzeugnisse, die aus dem thermoplastischen Elastomer hergestellt werden, Oberflächen aufweisen, die wünschenswerte Eigenschaften wie beispielsweise eine hohe Glattheit oder eine gute Kaschierung von Einfallstellen haben.

Die genannten vermischten Substanzen stellen die Herstellungszusammensetzung zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers dar. Die bevorzugten Varianten der zur Verwendung in diesem Verfahren einsetzbaren Substanzen entsprechen den in der vorliegenden Beschreibung erläuterten bevorzugten Bestandteilen der erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomere.

Die Substanzen werden vorzugsweise in einem Mischer mit geringer Mischgeschwindigkeit (Langsammischer) vermischt sowie in eine Extrusionsvorrichtung eingebracht, mit der sie kompoundiert und extrudiert werden, so dass die Polymerisierungsreaktion in der Extrusionsvorrichtung erfolgt. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung können die einzelnen Substanzen auch mittels eines gravimetrischen Dosierungsgeräts in die Extrusionsvorrichtung eingebracht werden.

Aus der Extrusionsverrichtung können die geschmolzenen Substanzen statt durch Extrusion auch mittels einer Schmelzpumpe ausgetragen werden. Die Schmelze des thermoplastischen Elastomers wird nach dem Austragen durch .eine Wasserring- Granulierung oder eine Unterwasser-Granulierung unter Erstarrung granuliert. Mit einer geeigneten Extrusionsvorrichtung kann ein Durchsatz von . beispielsweise 15 kg pro

Stunde erreicht werden. Nach der Granulierung wird das gewonnene thermoplastische Elastomer mittels eines Umlufttrockners getrocknet.

Die Temperatur in einem Einzugsbereich der Extrusionsvorrichtung, in dem die gemischten Substanzen der Extrusionsvorrichtung zugeführt werden, beträgt vorzugsweise 130 bis 160 ⁰ C, insbesondere 145 ⁰ C.

Die Temperatur in einem mittleren Bereich der Extrusionsvorrichtung, der in Extrusionsrichtung hinter dem Einzugsbereich angeordnet ist, wird vorzugsweise auf 150 bis 210 ⁰ C, insbesondere auf 160 bis 200 ⁰ C und ganz besonders auf 170 bis 190 ⁰ C eingestellt.

Die Temperatur in einem End- bzw. Kopfbereich der Extrusionsvorrichtung, der in Extrusionsrichtung hinter dem mittleren Bereich angeordnet ist, beträgt bevorzugt 150 bis 210 ⁰ C, insbesondere 160 bis 200 ⁰ C und ganz besonders 170 bis 190 ⁰ C.

In einem Austragsbereich der Extrusionsvorrichtung, der in Extrusionsrichtung hinter dem Endbereich angeordnet ist und in dem die Schmelze des thermoplastischen Elastomers und/oder die Schmelze der zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers eingesetzten Substanzen aus der Extrusionsvorrichtung ausgetragen wird, wird die Temperatur vorzugsweise auf 180 bis 240 ⁰ C, insbesondere auf 190 bis 230 ⁰ C und ganz besonders auf 200 bis 220 ⁰ C eingestellt.

Die aus der Extrusionsvorrichtung ausgetragene Schmelze des thermoplastischen Elastomers und/oder die Schmelze der zur Herstellung des thermoplastischen Elastomers eingesetzten Substanzen weisen vorzugsweise eine Temperatur von 180 bis 230 ⁰ C, insbesondere von 190 bis 220 °C auf.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und einer Figur näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Airbagabdeckung als ein Elastomererzeugnis eines erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomers.

Die Figur 1 zeigt eine Airbagabdeckung 1 , die aus einem erfindungsgemäßen thermoplastischen Elastomer hergestellt ist und die eine Außenseite 2 und eine Innenseite 3 aufweist. Auf der Innenseite 3 sind beim bestimmungsgemäßen Einsatz der Airbagabdeckung ein Airbagmodul bzw. Komponenten eines Airbagmoduls wie

beispielsweise ein Gassack und ein Gasgenerator angeordnet. Auf der Außenseite 2 der Airbagabdeckung 1 sind Aufreißnähte in das Material der Airbagabdeckung 1 eingelassen, entlang derer die Airbagabdeckung 1 im Falle einer Airbagauslösung aufreißt.

Durch das Aufreißen der Airbagabdeckung 1 kann der vom Gasgenerator aufgeblasene Gassack auf die der Außenseite 2 zugewandte Seite der Airbagabdeckung 1 austreten und einen dort befindlichen Insassen eines Kraftfahrzeugs bei einem Aufprall schützen.

Die nachfolgenden Beispiele, insbesondere die relativen Anteile der Ausgangsmaterialien an verschiedenen Herstellungszusammensetzungen jeweils erhaltener thermoplastischer Elastomere, sollen nur zum besseren Verständnis der Erfindung dienen, ohne eine einschränkende Wirkung auf den Schutzumfang zu entfalten.

Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt exemplarisch acht verschiedene Herstellungszusammensetzungen bestehend aus Ausgangsmaterialien zur Herstellung von sieben thermoplastischen Elastomeren als Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und einem thermoplastischen Elastomer, das nicht die erfindungsgemäßen günstigen Eigenschaften aufweist. Dabei beziehen sich die wiedergegeben Zahlen auf den massen prozentualen Anteil des jeweiligen Ausgangsmaterials in der entsprechenden Herstellungszusammensetzung.

Tabelle 1

Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel 1 2 3 4 5 6 7 8

Copolymer aus Propylen und

Ethylen mit einer ₀ 0 O 0 0 0 16,33 0

Kerbschlagzahigkeit

(Notched Izod) von 5 kJ/m ²

Copolymer aus

Propylen und

Ethylen mit einer _{22 33 Q 2Q QQ 41 15 45 52 34 3 22 13 Q}

Kerbschlagzahigkeit

(Notched Izod) von 8 kJ/m ²

Copolymer aus

Propylen und

Ethylen mit einer _{21 QQ Q Q 12 4Q} 0 0 0 5,10 53,18

Kerbschlagzahigkeit . . .

(Notched Izod) von 9 kJ/m ²

Copolymer aus

32,00 35,0 35,00 41,31 46,50 33,0 32,61 36,87 Ethylen und Octen

Calciumcarbonat 15,00 20,0 20,00 10,45 0,00 20,0 15,31 4,61

40 %iges Peroxid als Vernetzer 0 0,1 0 0,14 0,02 0,5 0,15 0,51

Triallylisocyanurat

0,2 (70 % aktiv) 0,2 0,00 0,28 0,06 0,2 0,20 0,32

Schwarzer Polyethylen- 1,50 1 ,5 0,00 1,42 1,36 1 ,5 0,00 1,38 Masterbatch

Antioxidationsmittel 0,20 0,1 0,10 0,09 0,09 0,2 0,20 0,09

Entformungsmittel 0,15 0,1 0,15 0,15 0,15 0,2 0,15 0,14

Ethylen-Propylen-

7,50 9,00 2,43 2,43 10,0 7,65 2,76 Dien-Kautschuk 10,0

Glykolmonostearat 0,15 0 0,15 0,15 0 0,15 0,15 0,14

Langglasfaser 0 0 0 2,43 0 0 0 0

Talk 0 0 3,00 0 3,88 0 0 0

10 %iges Peroxid als

0,30 Vernetzer 0 0,20 0 0 0 0 0

Summe 100 100 100 100 100 100 100 100

Je nach Auswahl der Ausgangsmaterialen zur Herstellung der thermoplastischen Elastomere und deren relativen Anteilen in der jeweiligen Herstellungszusammensetzung zeigen die erhaltenen thermoplastischen Elastomere, die im folgenden auch als (thermoplastisches) Elastomer 1 bis 8 bezeichnet werden, teilweise unterschiedliche physikalische Parameter, die in der nachfolgenden Tabelle 2 dargestellt sind.

Tabelle 2

Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel 1 2 3 4 5 6 7 8

Vernetzungsgrad in 37 % 47 38 76 53 49 82 64 gemessene Unlöslichkeit in XyIoI 50 61 55 79 56 63 86 67 in % theoretische Unlöslichkeit in XyIoI 21 27 28 14 7 27 20 8 in % gemessene Löslichkeit in XyIoI 50 39 45 21 44 37 15 33 in % theoretische Löslichkeit in XyIoI 79 73 72 86 93 73 80 92 in %

Biegemodul in MPa 282 224 220 250 272 246 335 274 nach ISO 527-2

Zugfestigkeit beim Bruch in MPa 10,1 9,2 9,0 9,9 8,8 10,7 10,0 9,7 nach ISO 527-2

Bruchdehnung in % 514 522 431 450 195 551 445 558 nach ISO 527-2

Schmelze-

Massenfließrate bei einer Masse von 5 kg und einer 12 1 7 1 ,6 11 1 ,7 10 32

Temperatur von 230

⁰ C in g/10min nach ISO 1133

Shore-Härte D _{W 9} -,« _w r>a γ>λ γr 40 -iq nach ASTM D 2240 ³⁸ ' ^{2 36 32 39 34 37 42 39}

Basierend auf den teilweise unterschiedlichen physikalischen Parametern weisen die Elastomere 1 bis 8 auch teilweise unterschiedliche Eigenschaften auf. Diese teilweise unterschiedlichen Eigenschaften der Elastomere spiegeln sich in teilweise unterschiedlichen Eigenschaften von Airbagabdeckungen, die als Elastomererzeugnisse aus den jeweiligen Elastomeren gefertigt werden, wider.

Zur Bestimmung der Löslichkeit bzw. der Unlöslichkeit der Elastomere 1 bis 8 in XyIoI wurde 12 Stunden mit XyIoI extrahiert und die gelösten und die ungelösten Anteile der Elastomere nach anschließender Trocknung bestimmt. Verglichen mit im Wesentlichen gelfreien Rheologie-modifizierten Elastomeren weisen die Elastomere 1 bis 8 höhere in XyIoI unlösliche Anteile auf. Dies ist auf die verhältnismäßig höhere Vernetzung der Elastomere 1 bis 8 zurückzuführen.

Eine Airbagabdeckung, die aus einem der Elastomere 1 bis 7 gefertigt ist, welche durch die Herstellungszusammensetzungen der Beispiele 1 bis 7 hergestellt sind, weist hervorragende Eigenschaften hinsichtlich ihres Aufreißverhaltens bei niedrigen Temperaturen von -35 °C und von -37,5 ⁰ C sowie bei hohen Temperaturen von +85 ⁰ C. Das Aufreißverhalten entspricht den erfindungsgemäß gewünschten Anforderungen.

So reißt eine Airbagabdeckung, die aus einem der Elastomere 1 bis 7 besteht, bei einer Airbagauslösung sowohl bei +85 ⁰ C als auch bei -37,5 ⁰ C sauber entlang einer Aufreißnaht bzw. Aufreißkante als Sollbruchstelle auf. Ferner lösen sich auch bei diesen Temperaturen keine Partikel der Airbagabdeckung ab. Dies ist ein wichtiges Kriterium für ein zufrieden stellendes Aufreißverhalten, da sich ablösende Partikel einen Fahrzeuginsassen, der durch einen von der Airbagabdeckung abgedeckten Airbag geschützt werden soll, verletzen könnten.

Die Oberfläche einer aus einem der Elastomere 1 , 2, 4, 5, 6, 7 hergestellten Airbagabdeckung ist dabei derart beschaffen, dass mögliche Einfallstellen nach einer

Lackierung bei 80 ⁰ C praktisch nicht sichtbar sind. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für ein homogenes äußeres Erscheinungsbild der Airbagabdeckung. Einfallstellen können

insbesondere dort entstehen, wo das Material der Airbagabdeckung dünner als im umgebenden Bereich ist, also beispielsweise an Sollbruchstellen wie Aufreißkanten.

Dabei ist die Oberflächenbeschaffenheit einer aus dem Elastomer 4 oder 6 bestehenden Airbagabdeckung besonders gut, während die einer aus dem Elastomer 1 oder 2 bestehenden Airbagabdeckung etwas weniger gut und die einer aus dem Elastomer 5 bestehenden Airbagabdeckung noch etwas weniger gut ist. Eine Airbagabdeckung, die aus dem Elastomer 3 besteht, weist ungünstigere Oberflächeneigenschaften als die

Airbagabdeckungen, die aus einem der zuvor genannten Elastomere hergestellt sind, auf.

Es hat sich gezeigt, dass die Oberfläche einer Airbagabdeckung maßgeblich durch die Verwendung von Füllstoffen wie beispielsweise Talk, Calciumcarbonat, Ruß, Glasfasern und Wollastonit in der jeweiligen Herstellungszusammensetzung für das entsprechende thermoplastische Elastomer stabilisiert wird. Dabei hat sich die Verwendung von Calciumcarbonat als besonders vorteilhaft erwiesen.

Eine Airbagabdeckung aus dem thermoplastischen Elastomer 8 (hergestellt unter Verwendung der Herstellungszusammensetzung nach dem Beispiel 8) zeigt zwar eine gute Oberflächenbeschaffenheit, weist aber ein unzureichendes Aufreißverhalten bei niedrigen Temperaturen (-35 ⁰ C und -37,5 ⁰ C) auf, so dass dieses Elastomer 8 nicht zur Herstellung von Airbagabdeckungen geeignet ist, die bei solch niedrigen Temperaturen eingesetzt werden sollen bzw. könnten. Demgegenüber sind die Aufreißeigenschaften einer aus dem Elastomer 8 bestehenden Airbagabdeckung bei hohen Temperaturen von +85 ⁰ C sehr gut.

Um ein gutes Aufreißverhalten bei -37,5 ⁰ C einer Airbagabdeckung zu gewährleisten, ist es jedoch erforderlich, dass ein Elastomer, aus dem die Airbagabdeckung besteht, keinen zu hohen Vernetzungsgrad aufweist, also nicht übervernetzt ist. Ebensowenig darf der Vernetzungsgrad zu niedrig sein. Elastomere mit einem zu hohen oder zu niedrigen Vernetzungsgrad sind nicht dazu geeignet, als Material für Airbagabdeckungen verwendet zu werden.

Die Wahl des Vernetzers selbst spielt prinzipiell keine Rolle für die Etablierung eines bestimmten Vernetzungsgrads. Auch bei Verwendung eines anderen Vernetzers als des

Peroxids, das in den Herstellungszusammensetzungen der Beispiele 1 bis 8 verwendet wird, können thermoplastische Elastomere mit einem vergleichbaren Vernetzungsgrad

hergestellt werden, die Eigenschaften aufweisen, die mit denen der Elastomere 1 bis 8 vergleichbar sind.

Der Vernetzungsgrad wird insbesondere durch die Menge des eingesetzten Vernetzers und eines Beschleunigers, der eine von dem Vernetzer initiierte Vemetzungsreaktion beschleunigt ablaufen lässt, bestimmt. Ohne den Einsatz eines Beschleunigers sind - unter Verwendung des Vernetzers in Konzentrationsbereichen, die denen der Beispiele 1 bis 8 entsprechen - keine Elastomere herstellbar, die so geeignete Eigenschaften aufweisen, dass sie zur Herstellung von Airbagabdeckungen verwendet werden können. In den Beispielen 1 bis 8 wird Triallylisocyanurat als Beschleuniger verwendet.

Ein Zusatz eines Antioxidationsmittes in der Herstellungszusammensetzung zur Herstellung eines Elastomers spielt für die Oberflächenbeschaffenheit und das Aufreißverhalten bei -37,5 ⁰ C einer Airbagabdeckung, die aus dem Elastomer hergestellt ist, primär keine wesentliche Rolle. Durch den Zusatz eines Antioxidationsmittels werden Alterungsprozesse des Elastomers jedoch wesentlich verlangsamt, so dass eine Airbagabdeckung, die aus dem Elastomer hergestellt ist, auch über einen Zeitraum von mehreren Jahren gleich bleibende Eigenschaften aufweist.

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