eröffnet neue WegePMMA FR ohne HalogenGlasklarer Flammschutz

Transparentes PMMA mit Brandschutzklasse V-0.

Seit vielen Jahren stoßen Kunststoff-Entwickler immer wieder auf folgendes Problem: Sobald in Polymethylmethacrylat halogenhaltige Flammschutz-Additive zugesetzt werden, geht die Transparenz und Lichtdurchlässigkeit weitgehend verloren. Doch jetzt scheint eine innovative Lösung gefunden: Als Weltneuheit bringt der Compoundeur MOCOM ein halogenfrei, flammgeschütztes PMMA mit höchster Transparenz auf den Markt.

Wenn eine Kombination aus glasklarer Optik, Flammschutz und hoher Schlagzähigkeit gefordert ist, wird bisher PC als verwendetes Polymer ausgewählt. Ist die Anwendung im Außenbereich, müssen diesem ebenfalls UV-Schutzadditive beigegeben oder eine nachträgliche Schutzlackierung (die auch die Kratzfestigkeit erhöht) aufgetragen werden. In einigen Anwendungen ist der Zusatz von Halogenen zur Verbesserung der Flammschutzeigenschaft nicht mehr gewünscht. Hier konnte bisher alternativ nur auf Glas zurückgegriffen werden.

Durch ein neuartiges PMMA-Compound ist nun auch die Erschließung dieser Anwendungsbereiche möglich. Es ist glasklar, witterungs- und kratzbeständig (ohne weitere Zusätze oder Schutzlackierung) und hat den ökologischen Vorteil durch eine halogenfreie Flammschutzausrüstung. Die Anwendungen sind dabei vielfältig: vom Display einer E-Ladesäule und deren Peripherie, über ein Handy-Display bis zu unterschiedlichsten lichttechnischen Anwendungen im Elektronikbereich.

In immer mehr Anwendungen werden Halogene als kritisch gesehen, da sie im Brandfall giftige Dämpfe freisetzen und diese auch für Feuerwehrleute eine Bedrohung darstellen. Doch in diesem Bereich hat der Markt bereits reagiert. Zahlreiche Kunststoff-Additive werden bereits halogenfrei angeboten, auch im Bereich Flammschutz. Nur ließen sich damit bis zum heutigen Tag bestimmte Materialeigenschaften für Polymethylmethacrylat nicht erreichen.

Das Potenzial neuer Märkte eröffnen

Es werden durch die PMMA FR Entwicklung neue Märkte erschlossen, da die Vorteile des PMMA bei der Kratzbeständigkeit, hoher Transmission und UV-Beständigkeit nun mit Flammschutz kombinierbar sind.

Anwendungen sind z.B. Touch-Anwendungen wie HMI (Human Machine Interface), Handy-Displays, LCD- und TV-Bildschirme sowie jede Art von Elektronikdisplays, eMobility (Display der Ladesäule oder beleuchtete Komponenten).

„Wir eröffnen völlig neue Märkte für die Anwendung von PMMA.“

Eric Möller, Product Specialist,
MOCOM GmbH & Co. KG

Eric Möller, Product Specialist,
MOCOM GmbH & Co. KG

Visionen gemeinsam greifbar machen

MOCOM & LEHVOSS erschaffen neue Flammschutz Innovation

Die Lösung hat jetzt der Compoundeur MOCOM in enger Kooperation mit den Hamburger Additivspezialisten von LEHVOSS entwickelt. Das ebenfalls in der Hansestadt ansässige Tochterunternehmen der Otto Krahn Gruppe ist Spezialist für thermoplastische Polymere und seit Längerem dafür bekannt, mit halogenfreien Compounds ökologische Maßstäbe zu setzen. Für sein Umweltmanagement-System ist MOCOM zertifiziert nach ISO 14001.

Das neu entwickelte PMMA-Compound von MOCOM eröffnet völlig neue Märkte für den Einsatz von hochtransparentem Polymethylmethacrylat als Ergänzung zu Polycarbonat, wenn es um kratz- oder UV-beständige Displays bzw. Abdeckungen geht. Dazu Eric Möller, verantwortlicher Product Development Spezialist: „Das PMMA kann in allen Bereichen eingesetzt werden, in denen verbaute Elektronikteile einen höheren Brandschutz notwendig machen. Das können Kunststoff-Displays an E-Ladesäulen, eines Autos oder Handy- und TV-Bildschirme sein.“

Transparenz und Lichtdurchlässigkeit der neuen PMMA-Formulierung erreichen ähnliche Werte wie Glas und Polycarbonat.

Enge Kooperation zwischen MOCOM und LUVOADD

Hersteller des verwendeten halogenfreien Flammschutz-Additivs ist das US-Unternehmen Inovia Materials LLC mit Hauptsitz in Colorado, das für seine innovative Forschung im Bereich Additive weltweit bekannt ist.

„Wir haben uns für eine Kooperation mit MOCOM entschieden, weil das Unternehmen bereit ist, innovative Produkte zu entwickeln, um hierdurch Vorreiter im Markt zu sein.“

Nadia Kursawe

Es ist das erste und einzige Unternehmen, das eine neue Generation von Flammschutzmitteln und Fließverbesserern für Kunststoffe auf der Basis ionischer Flüssigkeiten entwickelt hat. Die „Design-Natur“ ionischer Flüssigkeiten verleiht den Inovia-Produkten hohe Leistungen als Flammschutzmittel oder Fließverbesserer, während sie gleichzeitig milde oder vernachlässigbare Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften von Kunststoffen haben. Inovia Materials LLC hat die Registrierung neuer chemischer Stoffe weltweit abgeschlossen oder führt sie derzeit durch.

Der Vertrieb des Additivs liegt exklusiv in den Händen von LUVOADD, einem Geschäftsteam innerhalb der LEHVOSS Gruppe. Von den Additivspezialisten ging auch die Initiative aus, das neue Additiv in leistungsfähige Compounds einzubinden. LUVOADD und MOCOM arbeiteten dabei eng abgestimmt zusammen. Nadia Kursawe, Global Business Team Manager Masterbatches and Plastic Additives bei Lehmann&Voss, war vom Teamwork begeistert: „Wir kennen uns, sind aus Hamburg und kooperieren seit Jahren erfolgreich. Die Zusammenarbeit verlief reibungslos und der vereinbarte Zeitplan konnte eingehalten werden.“

Vorgabe an das neue Material war, dass die höchste Brandschutzklasse V-0 nach UL 94-Standard erreicht werden sollte, ohne dass Verfärbungen entstehen.

Nadia Kursawe, Global Business Team Manager Masterbatches and Plastic Additives, Lehmann&Voss

Testen bis die Drähte glühen: Bei der Glühdrahtprüfung nach GWFI bei einer Temperatur von 960 °C erfüllte der Kunststoff die strengen Anforderungen – bei einer Schichtdicke von 2 mm.

Hohe Brandschutzklasse erreicht

Um die Eigenschaften des PMMA zu testen, wurde eine Reihe von Laborprüfungen durchgeführt. Bei der Glühdrahtprüfung nach GWFI (Glow Wire Flammability Index) bestimmten die Prüfer die Reaktion auf elektrische Zündquellen. Voraussetzung für das Bestehen des Tests war eine Nachbrenndauer von weniger als 30 Sekunden nach Entfernung des Glühdrahts. Gleichzeitig darf kein glühendes oder flammendes Material abtropfen. Zusätzlich wurde mit der Glühdrahtprüfung das Brennverhalten nach GWIT (Glow Wire Ignition Temperature) bestimmt. Hier wurde der o.g. Test bei verschiedenen Glühdrahttemperaturen durchgeführt. Die GWIT ist definiert als die Temperatur, die 25°C über der maximalen Prüftemperatur liegt und keine Zündung verursacht.

Bei der Brandprüfung nach UL 94 wurde das Material in vertikaler (V-Klassifizierung) und horizontaler (HB-Klassifizierung) Ausrichtung einer offenen Flamme ausgesetzt, um sowohl Brenn- und Nachglühzeit, als auch das Abtropfverhalten zu bestimmen. In dem vertikalen Test dauert die Beflammung 10 Sekunden und es wurde zwei Mal eingesetzt. Die Beste Klassifizierung (V-0) wird erreicht, wenn die Probe weniger als 5 Sekunden brennt. Außerdem ist der Tropfenfall nicht erlaubt.
In dem horizontalen Test dauert die Beflammung 30 Sekunden. Die HB-Klassifizierung wird erreicht, wenn die Brenngeschwindigkeit einen Höchstwert (abhängig von Probendicke) nicht überschreitet oder die Probe nach dem Entfernen der Flamme erlischt.

Beide Prüfverfahren erfolgten mit Schichtstärken von 0,8 bis 3,2 Millimeter. Die Prüfung dünnerer Schichten spielt eine wichtige Rolle, da das Gewicht von Bauteilen und Geräten zunehmend geringer wird und daher immer dünnere Kunststoffplatten zum Einsatz kommen.

  • Elektrische Zündquellen
  • GWFI
  • GWIT
  • UL-Norm
  • UL746A
  • UL746A
  • IEC-Norm
  • IEC 60695-2-12
  • IEC 60695-2-13
  • Brandprüfungen
  • UL 94 V Vertikal
  • UL 94 HB Horizontal
  • UL-Norm
  • UL 94
  • UL 94
  • IEC-Norm
  • IEC DIN EN 60695-11-10B
  • IEC DIN EN 60695-11-10A

Die spritzgießfähigen Thermoplaste können in allen RAL-Farbtönen deckend oder transluzent eingefärbt werden.

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