Elektro- und Elektronikhersteller möchten die Treibhausgasemissionen ihrer Produkte senken und das Abfallmanagement und Recycling für diese optimieren. Erreichen lässt sich das unter anderem durch den Einsatz nachhaltigerer Thermoplaste und qualitätsgesicherter Rezyklate. Wichtig sind außerdem enge Kooperationen zwischen Unternehmen zum Aufbau von Stoffkreisläufen und ein recyclinggerechtes Design von Geräten.

Mit Polymeren Nachhaltigkeitstrends in der Elektro- und Elektronikindustrie gestalten

Elektronik

Recycling

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Kunststoff Werkstoffe

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Thermoplaste

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Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Polycarbonat

Kunststoff-Rezyklat

Kreislaufwirtschaft

Hilfe für eine grünere E&E-Welt

Leichtbau, Funktionalität und Design prägen die Materialentwicklung in den Einsatzgebieten von Polycarbonat-Compounds, -Composites und -Folien. Große Chancen bestehen in der Mobilität der Zukunft, im Strukturleichtbau mit endlosfaserverstärkten Composites, in der 5G-Technologie und der Medizintechnik.

Bei Elektrofahrzeugen entfällt die ursprüngliche Funktion des Kühlergrills, die Luftzufuhr zum Motor. Er kann deshalb vollständig als Designelement genutzt werden, etwa durch die Integration von leuchtenden Logos und Fade-out-Effekten

Polycarbonat (PC): Aufregende Designs durch hohe Oberflächenqualität und neue Verfahren

Automotive

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Medizintechnik

Medizinprodukte

Werkstoff für viele Trends

Displays harmonisch in die Linienführung eines Fahrzeugcockpits zu integrieren war bisher eine echte Herausforderung. Das Unternehmen Continental setzt nun eine Kombination aus Film Insert Molding, In-Mold Decoration und Spritzprägen ein, um große dreidimensional geformte Kunststoffblenden zu fertigen.

In die durchgehend 3D-geformte Instrumentenblende sind zwei Displays nahtlos integriert

Großflächige gebogene Kunststoffblenden mit integrierten Displays

Spritzgießen

Kfz-Elektronik

Kunststoffe

Photonik

Optik

HMI, Bedienelemente, Displays

Display im Automobil

Thermoformanlagen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Warmformen / Thermoformen

Formsache Automobildisplay

2012 wurden weltweit etwa 3,6 Mio. t Polycarbonat (PC) verbraucht. Hier finden Sie Details zum Anteil der einzelnen Regionen und Anwendungsbranchen.

Entwicklung des weltweiten PC-Verbrauchs inklusive PC für Blends lt. Schätzung von Bayer MaterialScience

16:9

Polycarbonat (PC)

kunststoffe.de

Marktentwicklung Polycarbonat (PC)

Polymaker bietet künftig das 3D-Druck-Filament Polymaker PC-r aus recyceltem Polycarbonat (PC) an. Das PC für die Filamente stammt von dem Werkstoffhersteller Covestro und besteht aus einer Kombination von wiederaufbereiteten Kunststoffabfällen und Neuware.

Durch die Kombination von Rezyklaten und Neuware sinkt der CO2 -Fußabdruck des PC und es lässt sich trotzdem zu Filamenten extrudieren

Filamente für additive Verfahren

Andere Werkstoffe

Werkstoffe für additive Verfahren

Additive Fertigung

Aus Wasserflaschen  werden Filamente

Covestro bietet ab sofort klimaneutrales Polycarbonat (PC) an. Die PC-Typen dem Makrolon-Produktangebot sind dem Kunststofferzeuger zufolge von der Wiege bis zum Werkstor klimaneutral. Erreicht wird das durch die Verwendung von erneuerbarem Strom für die Produktion und der Nutzung von Rohstoffen aus massenbilanzierten Bioabfällen und Reststoffen.

Für die Produktion seiner klimaneutralen PC setzt Covestro auf massebilanzzertifizierte erneuerbare Rohstoffe und erneuerbare Energien.

Erneuerbare Energie

Energieerzeugung

Covestro produziert klimaneutrales Polycarbonat

Hochwertige Oberflächen im Automobilinnenraum gewinnen aus Kundensicht immer mehr an Bedeutung. Asahi Kasei hat dafür die Leona-SG-Serie entwickelt. Der japanische Konzern stellt die teilaromatischen Polyamide (PA) dieses Jahr auf der Fakuma vor.

Im Automobilinnenraum sind Materialien mit guten mechanischen Eigenschaften gefragt, die gleichzeitig sehr hochwertige Oberflächen ermöglichen

Messe Fakuma

Polyamide

Höhere Oberflächenqualität im Automobil-Interieur

Das Material macht den Unterschied. STASSKOL entwickelt und verarbeitet eigene Hochleistungskunststoffe mit herausragenden Eigenschaften für anspruchsvolle Anwendungen.

STASSKOL GmbH  

https://www.stasskol.de

Hochleistungskunststoffe

Ein Jahr nach ihrer Gründung startet die Exolon Group einen umfassenden Brand Change und ändert zum 1. Januar 2021 die Markennamen für seine opaken Plattenmaterialien.

Exoblend ist ein opak eingefärbtes Plattenmaterial auf Basis von PC-/ABS-Blends, das speziell für die thermische Umformung entwickelt wurde

Kunststoff-Halbzeuge

Halbzeuge und Zwischenprodukte

ABS / ASA-Kunststoffe

Kunststoff-Erzeugung

Kunststoffhandel

Dienstleistungen

Handel

Aus Bayblend wird Exoblend

Ambientebeleuchtung hat den Autoinnenraum erobert – und erleichtert den Passagieren die Orientierung. So muss beim Audi A7 niemand im Dunkeln nach dem Gurtschloss tasten, denn ein integrierter Lichtleiter weist den Weg. Die Kunststoff Helmbrechts AG fertigt das 3K-Bauteil und hat dafür auch das Werkzeugkonzept entwickelt. Der Kniff: ein sogenanntes Twin-Turn-Werkzeug, das sich auf beiden Seiten dreht. Auf der K 2019 erhielt das Unternehmen dafür den GKV/TecPart-Innovationspreis.

Nie mehr nach dem Gurtschloss tasten: Ein integrierter Lichtleiter gibt den Fahrzeuginsassen im Dunkeln Orientierung. Doch der Fertigungsprozess hat es in sich

Twin-Turn-Werkzeug löst Fertigungsproblem mit doppeltem Dreh

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

KFZ-Zulieferer

Landefeuer für den Gurt

Die geba group entwickelt und produziert seit ihrer Gründung im Jahr 1986 für Geschäftskunden aus aller Welt innovative und individuelle Lösungen in Form von technischen Thermoplasten.

geba Kunststoffcompounds GmbH  

https://www.geba.eu

Biokunststoffe

Compound

Compoundeure

Pigmente

Additive

Polyacetale

Polyacrylate

Polyester

Styrol-Copolymerisate

Der e.GO Life ist ein bezahlbares Elektrofahrzeug für den Kurzstreckenverkehr mit kunststoffbeplankter Fahrzeugkarosserie. Die großvolumigen Bauteile thermoformt der Kunststoffverarbeiter Parat in enger Kooperation mit Senoplast.

Alle 59 Kunststoffverkleidungsteile des Elektrofahrzeugs <a href="http://e.GO">e.GO</a> Life wurden aus Kunststoffhalbzeugen sehr wirtschaftlich thermogeformt

59 Leichtbauteile für die Karosserie des neuen Elektrostadtautos e.GO Life

Werkzeuge für Leichtbauwerkstoffe

Präzisionswerkzeuge

Elektromobilität

Mobilität

Leichtbau

Flachfolien- und Plattenextrusion

Extrusion

Fahrzeugbau

Polymethylmethacrylat

Platten

Mit Kunststoff auf der Überholspur

Mit dem großen Wachstum des globalen PC-Markts stieß die Produktion teilweise an ihre Kapazitätsgrenze. Das damit verbundene hohe Preisniveau hat sich bis zum Jahresende 2018 wieder spürbar normalisiert. Mittelfristig wird die Nachfrage jährlich um etwa 4 % zulegen.

Die Trends zu E-Mobilität und zum autonomen Fahren haben anspruchsvollere Autointerieurkonzepte zur Folge. PC eignet sich für viele Komponenten. Stark im Kommen sind großflächige, optische Displays

20:7

Messe K-Kunststoffmesse

 Thermoplast boomt in Asien

Aus Polyurethan und Polycarbonat entsteht bei Covestro ein ganzer Strauß an Produkten für alle wichtigen Anwendungsbereiche. Nach Bayer-Ausgründung und Börsengang steht nun ein internes Effizienzprogramm an.

Den Prototyp einer Kunststofffaser auf CO2-Basis zeigen Wissenschaftler Pavan Manvi von der RWTH Aachen University (rechts) und Forscher  Dr. Jochen Norwig  (© Covestro)

Covestro setzt auf Digitalisierung und Nachhaltigkeit

Polyurethan-Schaumstoffe (PUR)

Polyurethan

Moleküle in Echtzeit überwachen

Die ehemalige Bayer-Tochter Covestro gibt die Produktion von Polycarbonatplatten vollkommen auf. Die Standorte in Europa übernimmt die Serafin Gruppe.  

Standorte in Belgien und Italien betroffen 

Markt & Wirtschaft

Covestro verkauft PC-Platten-Geschäft 

Polycarbonat ist ein technischer Thermoplast, der sich durch hohe Transparenz, hohe Wärmeformbeständigkeit und gute Schlagzähigkeit auszeichnet.

Polycarbonat ist ein technischer Thermoplast, der sich durch hohe Transparenz, hohe Wärmeformbeständigkeit und gute Schlagzähigkeit auszeichnet. Die wichtigsten Einsatzbereiche sind Formteile und Gehäuse, Konstruktionsbauteile aus Polycarbonatglas sowie Montageplatten. PC-Blends haben weitere Einsatzmöglichkeiten zum Beispiel in Li-Ionen-Batterien.

Polycarbonat ist wie die Polyolefine (PP und PE) ein Thermoplast. Es gehört zu den amorphen, technischen Thermoplasten. Polycarbonate zählen chemisch zu den Polyestern. Die technisch bedeutendsten aromatischen Polycarbonate werden durch Polykondensation aus Bisphenol A und Phosgen hergestellt.

Das erste industriell relevante Polycarbonat wurde von Bayer in Deutschland in den 1950er-Jahren erfunden und im Jahr 1958 auf den Markt gebracht. Gegenwärtige Hersteller von PC sind z. B. Covestro (Makrolon) Sabic (Lexan), Dow (Calibre) und Trinseo (Xantar). Daneben gibt es zahlreiche Hersteller aus China.

PC lässt sich mit allen für Thermoplaste üblichen Verfahren wie Spritzgießen, Extrusion und Thermoformen verarbeiten.

Kennzeichen dieses Polymers ist die Eigenschaftskombination aus hoher Transparenz, hoher Wärmeformbeständigkeit und sehr guter Schlagzähigkeit, daneben weist es mittlere bis hohe Festigkeit und Steifigkeit sowie einen hohen Kriechmodul und gute Maßhaltigkeit auf.

<tr><td>+ Kristallklar (Lichtdurchlässigkeit 89%)</td><td>+ Selbstverlöschend nach Brandschutzklasse V-2 (mit Additiven V-0)</td></tr><tr><td>+ sehr hohe Schlagfestigkeit (bei niedrigen Temperaturen bis zu - 40°C)</td><td>+ für Lebensmittelkontakt zugelassene Typen verfügbar</td></tr><tr><td>+ hohe Einsatztemperaturen (konstant 120°C und 145°C kurzzeitige Spitzenbelastung)</td><td>– hohe Neigung zur Spannungsrissbildung unter konstanter Belastung</td></tr><tr><td>+ geringe Feuchtigkeitsaufnahme und gute Dimensionsstabilität</td><td>– Lösungsmittel können Bruch auslösen</td></tr><tr><td>+ geringere Schwindung als die meisten anderen Kunststoffe</td><td>– Abbau in Wasser bei über 60°C, kann aber in der Spülmaschine gereinigt werden</td></tr><tr><td>+ gute elektrische Eigenschaften</td><td>– geringe UV-Beständigkeit</td></tr>

Die Dauereinsatztemperatur liegt zwischen –40 und 130 °C, kurzfristig sind bis etwa 150 °C möglich. Durch Schlagzähmodifikation lässt sich PC auch bei –60 °C verwenden.

PC ist formstabil und schlagfest, es ist jedoch kerbempfindlich und weist nur eine geringe Abriebfestigkeit auf. Um Kratzer zu vermeiden, werden deshalb bei Anwendungen wie Scheinwerferstreuscheiben zusätzlich Kratzfestlacke (z. B. auf Basis organischer Siliziumverbindungen) aufgebracht. Sie verbessern als Schutzschicht auch die chemische Beständigkeit von PC. Auch mithilfe spezieller Folien lassen sich PC-Oberflächen kratz- und abriebfest machen.

Polycarbonat ist transparent. Ohne weiteren Schutz vergilbt und versprödet PC bei längerer Sonneneinstrahlung rasch. Um PC gegenüber UV-Licht zu schützen, können bestimmte Stabilisatoren oder spezielle Folien verwendet werden.

Als Polyester ist PC hydrolyseempfindlich. Längere Einwirkung von heißem Wasser kann zu Spannungsrissen führen.

Der Kunststoff Polycarbonat ist beständig gegen verdünnte Säuren, viele Öle und Fette sowie gegen Ethanol, jedoch unbeständig gegen Basen, aromatische und halogenierte Kohlenwasserstoffe sowie Ketone und Ester. PC hat gute elektrische Isoliereigenschaften.

PC ist sehr gut für großflächige, behälterartige und gehäuseartige, aber auch komplexe Bauteile geeignet. Darüber hinaus spielt der Werkstoff eine wichtige Rolle für Konstruktionsbauteile: Transparente Anwendungen wie Automobil-Leuchten, Instrumenten-Sichtscheiben, optische Linsen, Signallinsen, medizinische Anwendungen, Gehäuse für „Weiße Ware“, Formteile und Gehäuse für die Elektrotechnik, Kabelverteilerschränke, große Trinkwasserbehälter, Handy- und andere Gehäuse. Auch Polycarbonat-Zuschnitte für große Montageplatten, Doppelstegplatten für Terrassenüberdachungen und Gewächshäuser sind gebräuchlich.

Eines der größten Einsatzgebiete von PC in der Vergangenheit waren CDs und DVDs. Aufgrund der rückläufigen Zahl der produzierten Datenträger hat dieser Bereich an Bedeutung verloren.

PC kommt häufig als Glasersatz zum Einsatz, etwa bei Automobilscheinwerfern, Fenstern von Flugzeugen oder Brillengläsern. Im Gegensatz zu Glas ist es deutlich leichter und schlagfester. Außerdem ist die Splitterbildung bei Bruch geringer, wodurch die Verletzungsgefahr sinkt. PC verfügt jedoch über eine geringere Abriebfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Sonneneinstrahlung als Glas. Deshalb wird es beim Einsatz als Glasersatz häufig mit einer zusätzlichen Schutzschicht aus Lack versehen.

Ungefähr 10–15 % der PC-Gesamtmenge wird in Blends mit anderen Kunststoffen verwendet, um eine gute Kombination von Materialeigenschaften und -preis zu erreichen.

Die Zusammensetzung wird z. B. in Gehäusen für Mobiltelefone verwendet. Großes Einsatzpotenzial haben PC+ABS-Blends auch in Li-Ionen-Batterien von Elektrofahrzeugen. Dort werden sie etwa für Bauteile wie Zellhalter, Endplatten, Modulwände, Abdeckungen, Spacer, Rahmen für Pouch-Zellen und Crash-Absorber verwendet.

PC+PBT-Blends vereinen die Vorteile von amorphem PC und kristallinem PBT. PC trägt zur Schlagzähigkeit bei Kälte und Dimensionsstabilität bei, während PBT der Mischung chemische Beständigkeit und Steifigkeit verleiht. Ihr Einsatzgebiet liegt z. B. in der Automobilproduktion, wo die Blends den Härtungsverfahren bei der Lackierung besser standhalten.

PC in Zusammensetzung mit ASC weist eine deutlich bessere UV-Beständigkeit auf als reines Polycarbonat.

Im Jahr 2019 wurden weltweit 5,5 Mio. Tonnen PC produziert. Bis 2029 wird ein Anstieg auf fast 9 Mio. Tonnen erwartet. Vor allem in China steigt der Bedarf stetig. Dort werden die Kapazitäten massiv ausgebaut. Bis 2025 werden voraussichtlich 50 Prozent des weltweit produzierten Polycarbonats in China hergestellt. Es ist davon auszugehen, dass China in den nächsten Jahren vom PC-Importeur zu einem der wichtigsten PC-Exporteure werden wird.

Klassisch wird PC aus Erdöl hergestellt. Die Hersteller arbeiten jedoch mit Hochdruck daran, fossile Rohstoffe für die PC-Produktion durch nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen. Covestro hat bereits erste PC-Produkte seiner Makrolon-Reihe auf den Markt gebracht, die das Unternehmen als klimaneutral bezeichnet.

PC in seiner reinen Form lässt sich als Thermoplast sehr gut mechanisch recyceln. Anders verhält es sich bei Blends. Ein Großteil der im Automobilbau verarbeiteten Polycarbonat-Scheiben und Polycarbonat-Blends wird derzeit geschreddert und thermisch verwertet. Eine Alternative dafür ist chemisches Recycling. Die Polymerketten von PC lassen sich thermisch-chemisch aufspalten. Die gewonnenen Monomere können anschließend erneut zu Polycarbonat polymerisiert werden. Durch chemisches Recycling können auch enthaltene Additive und Verstärkungsstoffe entfernt werden. Außerdem lässt es sich mittels Pyrolyse in Kohlenwasserstoffe umwandeln, die anschließend erneut zu Kunststoffen oder anderen chemischen Produkten verarbeitet werden können.

Polycarbonat kommt in der Regel nicht in unmittelbaren Kontakt mit Lebensmitteln. Früher wurde PC als Material für Babyflaschen verwendet. Jedoch ist die Nutzung dafür seit einiger Zeit in Deutschland verboten, da unter bestimmten Bedingungen zur Freisetzung des als gefährlich geltende Bisphenol A kommen kann.

[1] Abts, G.: Kunststoff-Wissen für Einsteiger; ISBN: 978–3–446–46527–5, Carl Hanser Verlag, München (2020)

[2] Bruder, U.: Kunststofftechnik leicht gemacht; ISBN : 978–3–446–45222–0, Carl Hanser Verlag, München (2016)

[3] Bonten, C.: Kunststofftechnik; ISBN : 978–3–446–46538–1; Carl Hanser Verlag, München (2020)

[4] Werkstoff für viele Trends; Kunststoffe 10/2020, S.52-58; <a href="https://www.kunststoffe.de/a/fachartikel/werkstoff-fuer-viele-trends-213084" target="_blank">https://www.kunststoffe.de/a/fachartikel/werkstoff-fuer-viele-trends-213084</a>

[5] <a href="https://utopia.de/ratgeber/polycarbonat-pc-das-solltest-du-ueber-den-kunststoff-wissen/" target="_blank">https://utopia.de/ratgeber/polycarbonat-pc-das-solltest-du-ueber-den-kunststoff-wissen/</a>

Optische Speichermedien sind ein großer Anwendungsbereich für Polycarbonat

Auch im Fahrzeugbereich wird Polycarbonat im Bereich von transparenten Bauteilen oder Applikationen eingesetzt

Basicartikel Polycarbonat (PC)

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