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.

Kunststoff Werkstoffe

Technische Kunststoffe

Thermoplaste

Erneuerbare Energie

Energieerzeugung

Polycarbonat

Kreislaufwirtschaft

Covestro produziert klimaneutrales Polycarbonat

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

Umweltmanagement

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kunststoff-Rezyklat

Hilfe für eine grünere E&E-Welt

Die Verbindung von Spritzprägen, partiellem Film Insert Molding und Direct Coating ermöglicht ein neuartiges Konzept für das Frontmodul des BMW iX. Wichtig bei der Entwicklung waren umfangreiche Spritzgießversuche, die der Kunststoffhersteller Covestro in seinem Technikum durchführte.

Für die Herstellung des Frontmoduls des BMW iX, die sogenannte Niere, werden verschiedene Produktionsverfahren miteinander kombiniert.  

Verbindung von Spritzprägen, partiellem Film Insert Molding und Direct Coating ermöglicht innovatives Frontmodul des BMW iX. 

Große Exterieurteile mit integrierten Funktionen und hochwertigen Oberflächen fertigen

Polyurethan

Facelifting für Elektrofahrzeuge

Ein Großteil des weltweiten Polycarbonats wird in Asien und dort insbesondere in China verarbeitet. Außerhalb des asiatischen Raums konzentrieren sich die Hersteller verstärkt auf Spezialitäten und Produkte für neue Herstellungstechnologien.

Auf PC basierende Folien ermöglichen attraktive Designs im Automobilinnenraum. Galvanisierte Echtmetalloberflächen mit Touchsensorik sind sowohl bei ein- als auch ausgeschalteter Hinterleuchtung ein echter Hingucker. 

Polycarbonat (PC): Funktionsintegration und neue Spezialitäten

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Kennzahlen

Qualitätsmanagement

Wachstumstreiber China

Für den Medizinbereich hat Covestro ein Polycarbonat vorgestellt. Es soll robust sein und gleichzeitig ein attraktives Design ermöglichen.

Das PC eignet sich für robuste, transparente Produkte. © Covestro

Medizintechnik

Medizinprodukte

Robustes PC für den Gesundheitssektor

Das Internet der Dinge bietet PC-Materialien zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Welches Potenzial PC dabei eröffnet, zeigen aktuelle Beispiele für IoT-Geräte.

Das UV-stabile Gehäuse schützt das Innere der Basisstation auch bei sehr tiefen Temperaturen gegen Stöße und sorgt zugleich für eine stabile Signalübertragung.

Polycarbonate für smarte und nachhaltigere IoT-Anwendungen

Smart City

Internet der Dinge

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Smart Building

Energieeffizienz

Smart Home

Smart Home / IoT

Maker

Vom Internet der Dinge zur Intelligenz der Dinge

Ein neuartiges transparentes Polymer kombiniert minimale Doppelbrechung mit guter Verarbeitbarkeit. Das öffnet neue Möglichkeiten in optischen Bauteilen.

Betrachtung von Fahrzeugdisplays aus AZP (oben) und Polycarbonat (unten) durch eine polarisierte Sonnenbrille.

Transparenter Kunststoff als Alternative zu Glas in optischen Anwendungen

HMI, Bedienelemente, Displays

Kfz-Elektronik

Display im Automobil

Polymethylmethacrylat

Rote Karte für die Doppelbrechung

E-Autos haben andere Anforderungen an die Materialien als Verbrenner. Das bietet Chancen für im Antriebsstrang untypische Kunststoffe: etwa Polycarbonat.

Speziell angepasste Polycarbonate bieten sich beispielsweise als Materialien für die Lithium-Ionen-Batterien von Elektrofahrzeugen an. 

Elektromobilität eröffnet Chancen für ungewohnte Materialien

Elektromobilität

Mobilität

Polycarbonate für Hochvoltkomponenten

Moderne Autos sollen einen geringeren CO2-Fußabdruck bei gleicher Leistung bieten. Umsetzbar ist das mit passenden Materialien, wie ein Projekt von Trinseo zeigt.

Beim Wechsel auf ein Recyclingmaterial ist es wichtig, dass dieses die notwendigen Anforderungen erfüllt. Ein Blend von Trinseo erreicht diese und kann deshalb für die Tür eines SUV verwendet werden. 

Bauteile mit hohem Recyclinganteil für Fahrzeuge

Blend

Styrol-Copolymerisate

Rezyklate in Serie gebracht

Bei der Kombination von PC mit Flüssigsilikonkautschuk ist die Hitzebeständigkeit des PC ein wichtiger Faktor. Covestro hat dafür ein spezielles PC vorgestellt.

Das Copolycarbonat Apec 2045 eignet sich für Medizinprodukte mit eingegossenen Dichtungen und Anwendungen im Gesundheitswesen, die eine Heißluftsterilisation bei bis zu 180 °C erfordern.

Polycarbonat für die Medizintechnik

Höhere Hitzebeständigkeit, höhere  Produktivität

Die Unternehmen der Otto Krahn Gruppe zeigen auf der Fakuma 2024, dass Nachhaltigkeit, Funktionalität und gutes Design vereinbar sind.

Die Rückseite des Fairphone 5 besteht aus 100 % PCR. Das entsprechende PC dafür stammt von Mocom. Es ermöglicht auch ein transparentes Design, ohne schwarze Stippen.

Compound

Messe Fakuma

kunststoffe-international.com

Compoundeure

Dienstleistungen

Handel

Ansprechende Designs mit Recyclingmaterialien

Die Covestro Deutschland AG, Leverkusen, baut derzeit ihr Polymersortiment für additive Fertigungsverfahren aus. Die Eigenschaftsspektren der Produkte lassen sich nach Härte, Hitzebeständigkeit, Transparenz und Flexibilität unterscheiden. Einbezogen werden dabei alle gängigen Materialtypen und Darbietungsformen, wie Filamente, Pulver und Harze. So reicht das Sortiment im Bereich der Schmelzschichtverfahren (Fused Filament Fabrication, FFF) von flexiblen thermoplastischen Polyurethanen (TPU) bis zu hochfestem Polycarbonat (PC). Aufgrund seiner hohen Abriebfestigkeit und Elastizität eröffnet das TPU neue Anwendungsgebiete in der Sportartikel-, Bekleidungs- und Automobilbranche. Das Polycarbonat, das in Zusammenarbeit mit dem Partner Polymaker in Filamente umgewandelt wird, zeichnet sich durch hohe Temperaturbeständigkeit und Härte aus. 

Covestro  

Additive Fertigung

Selektives Lasersintern von Kunststoff, Metall, Keramik

Faser- und Filamentextrusion

Neue Materialien für den 3D-Druck 

Forderungen der Bauindustrie veranlassten die Sabic Europe B. V., Sittard/Niederlande, nach Lösungen für nachhaltige Materialien und fortschrittlichen Techniken zu suchen. Dies soll in den Bau von erschwinglichen, energieeffizienten Häusern einfließen und gleichzeitig zur intelligenten Nutzung der globalen Ressourcen nach den Grundsätzen der Kreislaufwirtschaft beitragen. Mit verschiedenen Mehrlagenplatten aus Polycarbonat (PC), darunter auch die hochisolierenden, mit Nanogel gefüllten Mehrlagenplatten Lexan Thermoclear, stehen Architekten und Designern nachhaltige Baumaterialien zur Verfügung (Bild). Lexan-Mehrlagenplatten ermöglichen zudem eine Kombination aus extrem hoher Wärmedämmung und leistungsfähiger Klimatisierung bei gleichzeitig guter Lichtdurchlässigkeit, so der Hersteller. 

Sabic 

Innovation am Bau 

Schon in geringer Konzentration erzeugen die Effektpigmente der Eckart GmbH, Hartenstein, aufgrund ihrer geringen Eigenfarbe einen satten Interferenzfarbton, der sich als tiefes, starkes Funkeln zeigt. Insbesondere in transparenten Kunststoffen wie Polycarbonat, Polystyrol und Polyester lassen sich mithilfe des Luxan K-Pigments besondere Optiken für dekorative Elemente erzeugen (Bild). Neben Bauteilen im Automobilinnenraum können dadurch auch Kosmetik- und  Lebensmittelverpackungen, Gehäuse von Haushaltsgeräten oder Konsumelektronik mit ästhetischen Effekten versehen werden. 

Eckart 

Polyester

Polystyrol

Additive

Pigmente

Glasbasierte Effektpigmente für transparente Kunststoffe 

Die Kraiburg TPE GmbH & Co. KG, Waldkraiburg, hat thermoplastische Elastomere mit Flammschutz für Bauanwendungen entwickelt (Bild). Die Produkte sind nach UL94 als schwer entflammbar eingestuft und mit der Brennbarkeitsklasse V-0 klassifiziert. Sie gewähren beispielsweise bei Unterputzdosen eine flexible Ausrichtung der Kabel. Zudem lassen sich die TPEs aufgrund der sehr guten Haftungswerte im 2-Komponenten-Spritzgießen mit Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polycabonat (PC) verarbeiten. Die Thermolast-V-Produkte besitzen eine Temperaturbeständigkeit bis 130 °C. Zusammen mit der guten Haftung zu Polyamid ergeben sich in der Automobilbranche Anwendungen unter der Motorhaube im motornahen Bereich. 

Kraiburg TPE 

Kautschuk / Elastomere

Flammschutzmittel

TPE vom Flammschutz bis zur Trinkwasseranwendung 

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 (<a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polypropylen-pp-264406" target="_blank">PP</a> und <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polyethylen-pe-254120" target="_blank">PE</a>) 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 <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/spritzgiessen-254055" target="_blank">Spritzgießen</a>, <a href="https://www.kunststoffe.de/verarbeitung/extrusion" target="_blank">Extrusion</a> und <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/thermoformen-254114" target="_blank">Thermoformen</a> 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.

PC+ABS (<a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/acrylnitril-butadien-styrol-copolymer-ab-311439" target="_blank">Acrylnitril Butadien Styrol</a>)

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 (<a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/polybutylenterephthalat-pbt-eigenschafte-285323" target="_blank">Polybutylenterephthalat</a>)

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 <a href="https://www.kunststoffe.de/a/grundlagenartikel/solvolyse-und-pyrolyse-285278" target="_blank">Pyrolyse</a> 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.: <a href="https://www.hanser-fachbuch.de/fachbuch/artikel/9783446462915" target="_blank">Kunststoff-Wissen für Einsteiger</a>; 4. Auflage, ISBN: 978–3–446–46291–5, Carl Hanser Verlag, München (2020)

[2] Bruder, U.: <a href="https://www.hanser-fachbuch.de/fachbuch/artikel/9783446449572" target="_blank">Kunststofftechnik leicht gemacht</a>; ISBN : 978–3–446–44957–2, Carl Hanser Verlag, München (2016)

[3] Bonten, C.: <a href="https://www.hanser-fachbuch.de/fachbuch/artikel/9783446464711" target="_blank">Kunststofftechnik - Einführung und Grundlagen</a>; 3. Auflage; ISBN : 978–3–446–46471–1; Carl Hanser Verlag, München (2020)

[4] Schnieders, F.; Hardt, J.; Wurster, D.; Pophusen, D.; Hemgesberg, M.;Stempfle, F.: <a href="https://www.kunststoffe.de/a/fachartikel/werkstoff-fuer-viele-trends-213084" target="_blank">Werkstoff für viele Trends</a>; Kunststoffe 10/2020, S.52-58

[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

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

Basicartikel Polycarbonat (PC)

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