Kuraray: Nachhaltige Kunststoffe für den Fahrzeugbau

Vom Wasserstofftank bis zum Reifen lassen sich nachhaltigere Werkstoffe im Fahrzeugbau einsetzen - (Bild: Adobe Stock).

Neben Neuheiten für Anwendungen in der Verpackungstechnik hat Kuraray zur K 2022 nachhaltige Werkstofflösungen für den Fahrzeugbau angekündigt. Dazu gehören recycelbare Verbundwerkstoffe in Wasserstofftanks und Septon Bio-Series, ein bio-basiertes thermoplastisches Elastomer, das auf Basis von beta-farnesene hergestellt und aus Zuckerrohr gewonnen wird. Die Leistung und Haltbarkeit von Reifen soll sowohl mit liquid farnesene rubber und mit dem Silan-modifizierten GS-L-BR verbessert werden.

Speziell auf die Automobilindustrie zielt Genestar, ein robustes, hitzebeständiges PA9T-Polyphthalamid, das bereits seit längerer Zeit bei Under-the-hood-Anwendungen und in der Elektrik und Elektronik eingesetzt wird, beispielsweise für Thermostatgehäuse oder Hochvoltstecker. Auch in glas- und kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoffen soll der Werkstoff Vorteile zeigen. Das PA9T soll hervorragende mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen aufweisen, während seine sehr geringe Wasseraufnahme – die niedrigste aller Hochtemperaturpolyamide – Dimensionsstabilität gewährleiste. Dadurch eignen sich solche leichten glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffe für Strukturbauteile im Automobilbau, wie Stoßfängerträger oder Batteriegehäuse.

Auch Kohlefaserverbundwerkstoffe mit Genestar ermöglichen sehr interessante Anwendungen: Derzeit in Entwicklung seien Prototypen von Hochdruck-Wasserstofftanks für Brennstoffzellenfahrzeuge. Bislang besteht die Außenhülle eines Wasserstofftanks meist aus duroplastischen Harzen. Deren Hauptnachteil sei, dass sie nicht recycelbar seien. Das thermoplastische PA9T zu recyceln, sei dagegen möglich. Gute mechanische Eigenschaften und Gasbarriereeignung seien wichtige Vorteile, wenn es um die Herstellung leichter, zuverlässiger und recycelbarer Wasserstofftanks gehe.

Bio-basiertes TPE aus Zuckerrohr
Zu den nachhaltigen Werkstoffen gehört auch das bio-basierte thermoplastische Elastomer (TPE) Septon Bio-Series. Diese Familie hydrierter Styrol-Farnesen-Block-Copolymere (HSFC) wird aus beta-farnesen, einem aus Zuckerrohr gewonnenen Monomer, synthetisiert. Im Vergleich zu herkömmlichen Styrol-Block-Copolymeren reduziert der neue Werkstoff nicht nur die Treibhausgasemissionen, indem es Butadien und Isopren ersetzt, er verbessert auch Eigenschaften wie Ölrückhaltung, Witterungsbeständigkeit und Druckverformungsrest. Ein entscheidender Mehrwert seien die um bis zu 33 Prozent geringeren Treibhausgas-Emissionen als bei Standard-SEBS und SEEPS. Die Varianten der Werkstofffamilie unterscheiden sich hinsichtlich Molekulargewicht und Bioanteil. Sie sind mit einem Bioanteil bis 80 Prozent erhältlich und zudem recycelbar. Sie werden eingesetzt, um einerseits den Bioanteil zu erhöhen und andererseits das Gewicht zu reduzieren.

CO2-Bilanz von Gummianwendungen verbessern
Liquid farnesene rubber ist ein bio-basierter Flüssigkautschuk, der auf beta-farnesen basiert, einem aus Zuckerrohr gewonnenen Monomer. Mit diesem Liquid farnesene rubber erweitert Kuraray sein Portfolio an Flüssigkautschuken um ein Produkt, das auf natürlichen und erneuerbaren Rohstoffen basiert. Liquid farnsene rubber wird als Additiv in Gummimischungen eingesetzt. Er verleiht ihnen eine hohe Plastizität, Flexibilität bei niedrigen Temperaturen, und es verbessert die Haftung auf Eis. Liquid farnesene rubber wird vor allem in Winterreifen verwendet. Dort soll es nicht nur den Grip auf Eis erhöhen, sondern auch verhindern, dass die Gummimischungen mit der Zeit aushärten. Außerdem soll es die CO2-Bilanz erheblich verbessern.

Elektrofahrzeuge (EVs) stellen besondere Anforderungen an die Leistung und Eigenschaften ihrer Reifen. Das silan-modifizierte GS-L-BR ist eine der neuen Entwicklungen im Bereich funktionalisierte Flüssigkautschuke, um diesen neuen Anforderungen an die Reifenleistung gerecht zu werden. Die Silan-modifizierten Gruppen verbessern die Wechselwirkung des Flüssigkautschuks mit Silica, was ein beliebter Füllstoff für Reifen ist, und sie verbessern die Dispersion. Bei der Anwendung in Reifen steigert GS-L-BR die Haftung, die Roll- sowie die Abriebfestigkeit, was sich insgesamt positiv auf die Lebensdauer der Reifen auswirken soll. Für die Gesamtleistung des Reifens sei die verbesserte Silica-Dispersion ein entscheidender Erfolgsfaktor.

K 2022, 19.-26. Oktober 2022, Düsseldorf, Halle 7a, Stand D06

Weitere Informationen: www.kuraray.eu, www.kuraray.com

Kuraray Europe GmbH, Hattersheim am Main

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