Welches ist das am häufigsten verwendete Polymersubstrat in Automobil-Kunstleder?

Die technologische Innovation bei den Materialien für den Automobilinnenraum schreitet unvermindert voran Automobil-Kunstleder eine zentrale Rolle spielen. Die Leistung, Haltbarkeit, Haptik und Umweltfreundlichkeit dieses Materials werden alle von seiner Kernkomponente bestimmt: dem Polymersubstrat. Innerhalb der professionellen Lieferkette für den Automobilinnenraum konzentrieren sich die gängigsten und am weitesten verbreiteten Polymersubstrate hauptsächlich auf zwei Systeme: Polyurethan (PU) und Polyvinylchlorid (PVC).

Polyurethan (PU): Synonym für hohe Leistung und Umweltschutz

Im aktuellen Automobilmarkt ist Kunstleder aus Polyurethan (PU) zweifellos die bevorzugte Wahl für Mainstream- und High-End-Anwendungen. Die Beliebtheit von PU-Materialien kommt nicht von ungefähr; Sie bieten die beste Leistungsbalance zwischen Naturleder und traditionellen Kunststoffen.

1. Struktur und Vorteile: Atmungsaktivität und Hydrolysebeständigkeit

Der Kernvorteil von PU-Kunstleder liegt in seiner mikroporösen Struktur. PU, das im Nassverfahren oder im fortschrittlicheren lösungsmittelfreien Verfahren hergestellt wird, erzeugt eine poröse Schicht ähnlich wie Naturleder und sorgt für hervorragende Atmungsaktivität und Feuchtigkeitsaufnahme. Dies ist für langlebige Autositze von entscheidender Bedeutung und erhöht den Fahrkomfort effektiv.

Chemisch gesehen wird PU in Automobilqualität typischerweise durch die Reaktion von Polyesterpolyolen oder Polyetherpolyolen mit Isocyanaten hergestellt. Polyether-PU wird von OEMs wegen seiner hervorragenden Hydrolysebeständigkeit bevorzugt. Da der Innenraum von Automobilen über längere Zeiträume hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, ist die Hydrolysebeständigkeit ein wichtiger Indikator für die Lebensdauer eines Materials.

2. Verbesserungen des Herstellungsprozesses: Lösungsmittelfreies PU und TPU

Um den Anforderungen der Automobilindustrie an niedrige VOC-Werte und Umweltschutz gerecht zu werden, wird herkömmliches PU im Nassverfahren (unter Verwendung von Lösungsmitteln wie DMF) schrittweise abgeschafft oder verbessert. Der aktuelle technologische Schwerpunkt verlagert sich auf:

Lösungsmittelfreies PU: Durch den Einsatz der Technologie reaktives Polyurethan (RPU) oder wasserbasiertes Polyurethan (Waterborne PU) entfällt der Einsatz organischer Lösungsmittel an der Quelle, wodurch die VOC-Emissionen aus Innenverkleidungen deutlich reduziert werden und strenge Luftqualitätsstandards wie VDA 270/278 erfüllt werden.

Thermoplastisches Polyurethan (TPU): TPU bietet hervorragende mechanische Eigenschaften, Verschleißfestigkeit und Recyclingfähigkeit. Im Automobil-Kunstledersektor wird TPU häufig für leistungsstarke Oberflächenbeschichtungen oder als Substrat verwendet, insbesondere im Innenraum von Elektrofahrzeugen (EV), wo Leichtgewicht und Recyclingfähigkeit von größter Bedeutung sind.

Polyvinylchlorid (PVC): Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit

Seit Jahrzehnten dominiert Kunstleder aus Polyvinylchlorid (PVC) aufgrund seiner hervorragenden Haltbarkeit und erheblichen Kosteneffizienz den Automobilmarkt der mittleren und unteren Preisklasse.

1. Leistungsmerkmale: Kratzfestigkeit und einfache Reinigung

Die chemische Struktur von PVC sorgt für hervorragende Kratzfestigkeit, Ölbeständigkeit und hervorragende Reinigungsfähigkeit. Durch die Anpassung des Weichmacherverhältnisses in der Formulierung lässt sich die Weichheit des Materials flexibel steuern. PVC-Leder wird häufig in Autotürverkleidungen, unteren Armaturenbrettern und Innenanwendungen wie Lastkraftwagen verwendet, wo Haltbarkeit von größter Bedeutung ist.

2. Herausforderungen und Substitution: Umweltdruck

Allerdings steht PVC aufgrund von Umweltbedenken vor einer großen Herausforderung. Die herkömmliche PVC-Produktion und Abfallentsorgung kann Umweltrisiken bergen und ihre Produktion ist auf Chlor angewiesen. Darüber hinaus sind Phthalat-Weichmacher, die zur Erzielung von Weichheit erforderlich sind, in den weltweiten Vorschriften für die Innenausstattung von Kraftfahrzeugen streng eingeschränkt. Infolgedessen wird PVC sowohl in High-End- als auch in Mainstream-Pkw-Anwendungen nach und nach durch Polyurethan (PU) ersetzt.

Neue Substrate und zukünftige Trends

Zusätzlich zu herkömmlichem PU und PVC erforscht die Automobil-Kunstlederindustrie aktiv neue Polymersubstrate, um zukünftige Anforderungen an Nachhaltigkeit, biobasierte Materialien und die Kreislaufwirtschaft zu erfüllen.

Biobasiertes PU/PVC: Die Verwendung erneuerbarer Ressourcen (wie Maisstärke und Rizinusöl) als Ersatz für einige erdölbasierte Rohstoffe zur Herstellung biobasierter Polyole verringert den CO2-Fußabdruck.

Recycelte PET-Substrate: Die Verwendung von recyceltem Polyethylenterephthalat (PET) als Grundstoff für Kunstleder ermöglicht die Wiederverwendung von Kunststoffabfällen und steigert so direkt den Wert der grünen Lieferkette des Produkts.