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

Technische Kunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Polycarbonat (PC)

kunststoffe.de

Polycarbonat

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

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Additive Fertigung

Kunststoff-Rezyklat

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

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

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

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

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

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

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

Für effiziente LED-Strahler mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad hat die Covestro Deutschland AG , Leverkusen, das wärmeleitfähige Polycarbonat Makrolon TC8030 auf den Markt gebracht. Die Abkürzung TC steht dabei für „thermally conductive“. Der Kunststoff soll im Vergleich zu herkömmlich eingesetztem Aluminium eine effiziente Kombination aus guter Wärmeleitfähigkeit und höherer Gestaltungsfreiheit ermöglichen. Er verfügt laut Hersteller über ein ähnlich gutes Wämeleitverhalten wie Aluminium bei geringerem Gewicht und ist deshalb für leichtgewichtigere LED-Lichtlösungen geeignet. Durch die vielfältigen Verarbeitungsmöglichkeiten mittels Spritzgießen sollen damit laut Hersteller neue Formen von Kühlkörpern möglich werden. Weitere thermisch leitfähige Polycarbonat-Typen des Herstellers stehen laut Pressemitteilung kurz vor der Markteinführung.

Wärmemanagement von LED-Lampen 

Kühlkörper

Hochleistungskunststoffe

Wärmeleitfähigkeitsmessung

LED, SLED, OLED

Leitfähiges Polycarbonat Makrolon TC8030 

Versalis S.p.A., San Donato Milanese/Italien, bezeichnet sich als Marktführer auf dem Gebiet der Elastomere. Die thermoplastischen Elastomere umfassen 20 Typen, die sich in drei Produktfamilien aufteilen: SBS, SIS und SEBS. Eine neue SEBS-Type, die mit Maleinsäureanhydrid funktionalisiert ist, wird in TPE-Compounds eingesetzt, um als Haftvermittler für polare Polymere, wie ABS, PA oder PC zu wirken (Bild). Das Produkt besitzt 30 % Styrolanteil mit 1 % Maleinsäureanhydrid. Der Schmelzindex liegt bei 10 g/min (230 °C, 5 kg), die Produktform ist kompaktes Granulat. 

Versalis 

Polyamide

Compound

SBS, SIS und SEBS 

Mit den Polycarbonat (PC)/Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) -Massivplatten Lexan Cliniwall führt die Saudi Basic Industries Corporation (SABIC), Riad, eine Produktreihe für hygienische Oberflächen ein. Die opaken, matten Platten bieten eine hohe Festigkeit und Fleckenresistenz gegen Spuren von Blut, Iod, Gummidichtungen und andere in Krankenhäusern und öffentlichen Einrichtungen üblichen Verschmutzungen. Zudem verfügt es über eine hohe chemische Beständigkeit gegen die meisten Reinigungsmittel, einschließlich dem Desinfektionsmittel Isopropanol (Reinigungsalkohol), und trägt erheblich zur Reduzierung der Wartungskosten bei.

Für hygienische Oberflächen 

Flachfolien- und Plattenextrusion

Platten

PC/ABS-Massivplatten Lexan Cliniwall 

Für die Kapselhülle eines Endoskops wird einen spezieller Typ des Polycarbonats Makrolon der Covestro AG , Leverkusen, eingesetzt. Das Material ist laut Hersteller biokompatibel und wird weder von der Magensäure noch der basischen Darmflora angegriffen. Außerdem soll es mechanisch stabil sein und eine beschwerdefreie Untersuchung gewährleisten. Der Kunststoff ist hochtransparent und ermöglicht dadurch klare, gut aufgelöste Bilder. Daneben bietet er Gestaltungsfreiheit, so dass ein großer Öffnungswinkel der Kamera möglich ist und ein breites Sichtfeld abgedeckt werden kann.

Diagnose von Magen-Darm-Erkrankungen 

Kapselendoskop aus Polycarbonat 

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)

Polycarbonat (PC) | Technischer Thermoplast ✓ Hohe Transparenz ✓ Anwendung ✓ Eigenschaften ✓ Recycling ► Erfahren sie hier mehr!