Polymethylmethacrylat (PMMA)

Weltmarkt der Kunststoffe K 2016
Polymethylmethacrylat (PMMA)
Der Markt für PMMA ist weiterhin auf stabilem Wachstumskurs
Trotz des schwierigen Marktumfelds verzeichnet der weltweite Absatzmarkt für Polymethylmethacrylat eine
robuste Geschäftsentwicklung und stabilisiert Nachfrageschwankungen. Dabei fokussieren sich die Hersteller
zunehmend auf konjunkturunabhängige Spezialitäten in etablierten Anwendungsfeldern außerhalb der schnelllebigen opto-elektronischen Industrie. Mittelfristig soll diese Entscheidung ein solides Wachstum fördern.
PMMA ist z. B. in Scheinwerfern aktueller Fahrzeuge zu finden (© Evonik)
D
ie weltweite Absatzmenge von
Formmassen und Halbzeugen aus
Polymethylmethacrylat (PMMA) lag 2015
bei 1,9 Mio. t. Die Weltkonjunktur erholt
sich aufgrund politischer Unruhen und
zunehmender Rezession – vor allem in
Schwellenländern wie Brasilien, Indien
und Russland – nur langsam. Dennoch
prognostizieren Experten ein solides
Wachstum von 3 % für die nächsten Jahre.
Damit orientiert sich der PMMA-Markt zunehmend an der makro-ökonomischen
Entwicklung der Weltwirtschaft.
Die Region Asien-Pazifik, insbesondere der chinesische Markt, ist der größte
Bedarfsträger für PMMA und steht für
etwa 66 % des Gesamtmarktes. Die Entwicklung des asiatischen Marktes zeich-
nete sich durch zwei gegenläufige Trends
aus: In opto-elektronischen Anwendungs
feldern war die Dynamik im vergangenen
Jahr weiterhin rückläufig. Immer öfter verdrängen direkte flächige Hintergrundbeleuchtungen mit lichtemittierende Dioden (LED) in Fernsehgeräten kantenbeleuchtete Lichtleiterplatten aus PMMA.
Allerdings erreicht diese Entwicklung
bald ihren Tiefpunkt, sodass sich der Bedarf in dieser Anwendung wieder stabilisieren wird. Völlig konträr hingegen entwickelten sich die Bedarfszahlen für Anwendungen im Automobil und in der
Bauwirtschaft. Technologie- und Designtrends sowie neue Einsatzmöglichkeiten
als Linsen bzw. Lichtleiter in LED-Scheinwerfern und für nicht-transparente Karos-
serieteile speziell im unteren Fahrzeugbereich führen dazu, dass die Nachfrage
steigt.
Überdurchschnittliche Wachstumsraten kompensierten teilweise die negative
Entwicklung im Elektronikmarkt. Zukünftig wird das Marktvolumen auch weiterhin durch die asiatisch-pazifische Region
bestimmt, allerdings mit leicht reduzierten Wachstumsdynamiken. Hier zeichnet
sich ein Trendwechsel von großvolumigen Massenanwendungen zu profitableren Spezialitäten ab.
2015 war ein starkes Jahr für die europäische und nordamerikanische Automobilwirtschaft und somit auch für die
Entwicklung des PMMA-Bedarfs. Nach
Asien-Pazifik sind Europa (17 %) und »
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SPECIAL K 2016 Weltmarkt der Kunststoffe
Bild 1. Die Hauptan-
wendungsbereiche
von PMMA in Europa
zeigen ein gleichmäßig verteiltes Bild
(2015) (Quelle: Evonik)
Andere
26 %
Automobil/
Verkehr
22 %
Licht/Werbung
24 %
Bauanwendungen
28 %
© Kunststoffe
Nordamerika (15 %) die wichtigsten Absatzregionen für PMMA-Formmassen
und -Halbzeuge. Die konjunkturelle Entwicklung setzte positive Impulse in beiden Regionen, vor allem im Automobilsektor. Bild 1 zeigt die Hauptanwendungen für PMMA-Formmassen und -Halbzeuge in Europa im Jahr 2015. Rund 22 %
entfallen auf den Bereich Automobil. Gegenüber dem Vorjahr konnte der Absatz
im Vergleich zu den übrigen Anwendungen deutlich gesteigert werden, nicht
zuletzt auch durch den zunehmenden
Anteil neuer Anwendungen im Automobil-Segment. Aktuell sind es aber nach
wie vor die Bauprodukte (28 %), die den
größten Anteil bei den Anwendungen
stellen, gefolgt vom Segment Licht und
Werbung (24 %).
Hersteller und Rohstoffversorgung
Die Kostenentwicklung unterlag bei einer
Vielzahl für die PMMA-Produktion benötigten Rohstoffen, wie Methylmethacrylat
(MMA) sowie MMA-Vorprodukte, z. B.
Aceton oder Methanol, in den letzten
Jahren massiven Schwankungen in nahezu allen Regionen. Über die letzten fünf
Jahre stieg das Preisniveau teilweise um
20 bis 50 % an.
Im vierten Quartal 2015 zeichnete sich
erstmals eine Abwärtsbewegung des
Preisniveaus ab. Der Preisverfall beim
Rohöl sowie die temporär ausbalancierte
Angebots- und Nachfragesituation führten dazu, dass sich die hohen Rohstoffkosten sichtbar erholten. Diese Entwicklung setzte sich im ersten Quartal 2016
fort. Die Euphorie über die gesunkenen
Rohstoffstoffkosten war allerdings nur
von kurzer Dauer. Gegen Ende der Jahresmitte 2016 standen erste Preiserhöhungen an, die den Kostendruck auf PMMA-
formmassen und -Halbzeuge nach wie
vor aufrechterhalten.
Seit 2013 sind nahezu alle angekündigten PMMA-Kapazitätserweiterungen
abgeschlossen. Die Mitsubishi Rayon Co.
Ltd., Otake/Japan, die Evonik Industries
AG, Darmstadt, und die Arkema SA, Colombes/Frankreich, blieben im globalen
PMMA-Formmassen- und -Halbzeug-Geschäft marktführend, mit einem Anteil
von knapp 45 % an der globalen Kapazität. Allerdings bremste die hochvolatile
Geschäftsentwicklung im MMA-Umfeld
den Ausbau weiterer Kapazitäten deutlich aus. Für 2017 sind lediglich zwei weitere Investitionsprojekte in der Region Nahost geplant.
Strukturelle Veränderungen blieben
im moderaten Rahmen und konzentrierten sich maßgeblich auf Konsolidierungen im Halbzeug-Bereich. Nachdem die
Sumitomo Chemical Co., Ltd., Osaka/Japan, Ende 2013 die Produktionsanlagen
für PMMA-Formmassen und -Halbzeuge
am japanischen Standort Niihama in der
Präfektur Ehime schloss, folgten 2015 weitere Schließungen auf der Halbzeug-
Seite. Im gleichen Jahr gab Arkema bekannt, dass die Plattenextrusion in Bernouville/Frankreich geschlossen wird. Darüber hinaus sollten die europäischen
Distributionsgeschäftseinheiten Sunclear
für Kunststoff- und Aluminium-Platten
veräußert werden. Darauf folgte die zunächst nur als temporär angekündigte
Schließung der Gussplattenanlage (Can
deias, in Bahia Brasilien) des brasilianischen Produzenten Unigel Anfang 2016.
Evonik verkündete ebenfalls, dass die Produktionsanlage in Gramatneusiedl in Österreich Ende 2017 geschlossen wird. Anfang 2015 übernahm die Schweiter Technologies AG, Horgen/Schweiz, den Formmasse- und Halbzeug-Hersteller Polycasa
von der Aventas Holding GmbH & Co. KG,
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Bild 2. Gute Aussicht
für Passagiere: Im
Flugzeugbau wird
PMMA unter anderem für die Kabinenfenster verwendet
(© Evonik)
Illingen, und expandierte damit ihr Verbundplattengeschäft.
Designansprüche mit Funktionen
verbinden
Während in den vergangenen Jahren
vor allem die opto-elektronischen Anwendungsfelder den PMMA-Absatz in
die Höhe schnellen ließen, steigt aktuell
die Nachfrage nach vielfältigen Spezialprodukten. Triebfeder dafür sind technische Innovationen, neue Produkte und
sich wandelnde Designansprüche. Ein
gutes Beispiel ist die Automobilindustrie. Bereits ab Ende der 1950er-Jahre fertigte sie spritzgegossene Abdeckungen
aus PMMA für die damals typischen Rückleuchten sowie Schaltknöpfe für die Instrumententafeln. Heute ist PMMA in vielen
verschiedenen Fahrzeugteilen, etwa in
Heckleuchten und Scheinwerfern (Titelbild), als Säulenblenden oder als Deckgläser und Designelemente im Innenraum
zu finden.
Überzeugt hat das Material die Automobilhersteller zum einen durch sein geringes Gewicht, das dazu beiträgt, Fahrzeuge leichter zu machen. Ein wichtiges
Argument in Zeiten, in denen Autos immer weniger Treibstoff verbrauchen und
klimaschädliche Emissionen verursachen
sollen. Zum anderen punktet der Werkstoff, weil er Designansprüche mit Funktionen verbindet. So kommen beispielsweise nicht-transparente hochglänzende
Elemente aus PMMA in vielen Fahrzeugen zum Einsatz. Sie verschmelzen etwa
als Säulen- und Fensterführungsblende
optisch mit der Karosserie. Die Bauteile
lassen die Scheiben größer wirken und
geben der Karosserie ein hochwertiges
Aussehen. Die durchgefärbten, nicht-
transparenten Automobilanwendungen
senken darüber hinaus die Bauteilkosten,
da sie in einem Arbeitsschritt durch
Spritzgießen entstehen und nicht nachträglich lackiert werden müssen.
Die PMMA-Hersteller entwickeln ihr
Portfolio auch für solche etablierten Anwendungen stetig weiter und stabilisieren damit den Gesamt-Absatz. So hat das
Evonik-Segment Performance Materials
eine neue Spezialformmasse ihres Marken-PMMA entwickelt, die besonders
großen Belastungen beispielsweise durch
Steinschlag standhält und daher für Bauteile im unteren Fahrzeugbereich geeignet ist. Plexiglas Hi-Gloss NTA-5 ist eine
Weiterentwicklung der schon lange für
nicht-transparente Karosserieteile eingesetzten Spezialprodukte der Hi-Gloss-Produktreihe. Es besitzt eine erhöhte Schlagzähigkeit bei gleichzeitig guter Wärmeformbeständigkeit und ist zudem witterungsbeständig. Eingesetzt werden kann
die neue Formmasse dadurch auch für
Bauteile im vorderen oder hinteren unteren Fahrzeugbereich, wie zum Beispiel
dem Lufteinlass und dem Kühlergrill.
AKROMID® Lite
und XtraLite –
die Polyamide
mit geringerer
Dichte
AKROMID® Lite
und AKROMID® XtraLite
schließen die Lücke zwischen
Polypropylen und Polyamid.
• Geringere Dichte
• Bessere Oberflächenqualität
• Bessere mechanische
Eigenschaften
• Höhere Wärmeformbeständigkeit
Sehen und gesehen werden
Neben nicht-transparenten Karosserieteilen haben Bauteile aus PMMA ihren festen Platz in der Fahrzeugbeleuchtung
und finden sich auch in diesem Bereich
mehr und mehr in neuen Anwendungen.
Angetrieben wird diese steigende Nachfrage durch den Siegeszug der LEDs. Sie
können ihre Vorteile, wie eine höhere
Lichtausbeute bei einem geringeren
Energieverbrauch, nur im Zusammenspiel mit einem auf sie abgestimmten
Material ausspielen. Ohne eine entsprechende Abdeckung, zum Beispiel bei »
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Bild 3. In Form von
Blenden kommt
PMMA auch bei
Haushaltsgeräten
und Weißer Ware
zum Einsatz (© Evonik)
Heckleuchten, strahlen LEDs einfach nur
ein starkes Punktlicht aus. Eine spezielle
Scheinwerferoptik mit aufwendigen
Lichtleiter- und Linsensystemen aus
PMMA kann mit dem Licht der LED je
nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs verschiedene Sichtbereiche der Straße ausleuchten. Bis vor Kurzem waren solche
Hightech-Lösungen Premiumfahrzeugen
vorbehalten. Immer häufiger verwenden
die Automobilhersteller die modernen
Scheinwerfer auch in der Mitteklasse und
kurbeln damit die PMMA-Nachfrage weiter an.
Doch bei all ihren Vorteilen für Scheinwerfer stellen LEDs das verwendete Material gleichzeitig auf eine harte Probe. Je
nach Bauweise der Optiken und des LEDTyps können Temperaturen von über
150 °C entstehen – und das auch über
eine längere Betriebsdauer. Für diese
hohen thermischen Ansprüche haben

PMMA-
Hersteller weitere Spezialformmassen entwickelt. Das Polymethylmeth
acrylimid (PMMI) Pleximid (Hersteller:
Evonik) weist eine hohe Wärmeformbeständigkeit auf und bleibt auch unter
thermischer Dauerbelastung farblos
transparent.
Die hohe Lichtausbeute und das gerichtete Licht ist bei Scheinwerfern eine
Stärke der LEDs, zusammen mit den entsprechenden Scheinwerferoptiken. Bei
Heckleuchten dagegen besteht derzeit
der Trend, dass sie aus ästhetischen Gründen gerade bei Premium-Fahrzeugen
häufig homogen leuchten sollen. Einige
deutsche OEMs setzen dafür bei ihren
Modellen die diffus lichtstreuende Formmasse Plexiglas Satinice ein. Der Vorteil:
Spezielle Streupartikel leiten das Licht
gleichmäßig in die gesamte Bauteilfläche
– ohne unerwünschte helle Bereiche
(Hotspots). Designer können zudem
durch diese Spezialformmassen bei ihren
Planungen auf Aussparungen für weiße
oder gelbe Abdeckungen bei Rückfahrlicht und Blinker verzichten. Stattdessen
entstehen diese Licht-Funktionen durch
eine subtraktive Farbmischung. Dabei
wird die äußere Heckleuchtenabdeckung
mit andersfarbigen Abdeckungen hinterlegt. Beleuchtet entsteht dann der gewünschte Farbeindruck, wie das Gelb des
Blinkers; unbeleuchtet erscheint die Abdeckung hingegen homogen rot. Der
Rot-Ton selbst stellt ebenfalls besondere
Anforderungen an das Material. Er ist
genormt und erfordert daher eine exakte
Einfärbbarkeit des Materials.
Licht dort, wo es benötigt wird
Leuchtdioden sind aber nicht nur in der
Automobilbranche ein Thema. Ob Straßenbeleuchtung, Lichtwerbung, Designleuchte, flächige Ambientebeleuchtung
oder künstlerische Lichtinstallation –
LEDs strahlen inzwischen überall. Mit
speziell auf die Anforderungen dieses
Leuchtmittels abgestimmten PMMA-
Formmassen lassen sich je nach Zweck
sowohl glasklare, mit Strukturen versehene, als auch lichtstreuende Abdeckungen
herstellen. Sie bringen das Licht dahin,
wo es benötigt wird. Bei Straßenbeleuchtungen beispielsweise soll das Licht die
Straßen erhellen und nicht den Raum um
die Lichtquelle herum in einigen Metern
Höhe. Geeignete Werkstoffe können so
dazu beitragen, weltweit den Energieverbrauch zu senken, denn immerhin werden rund 20 % des weltweiten Strombedarfs für Beleuchtung aufgewendet. Ein
riesiges Potenzial – nicht nur bei der häufig veralteten Straßenbeleuchtung, son-
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Weltmarkt der Kunststoffe K 2016
dern beispielsweise auch in rund um die
Uhr strahlender Lichtwerbung.
PMMA als Leuchtenabdeckung für
LEDs ist aber nicht nur ein geeignetes Material für effizientes Leuchten, es bietet
auch eine große Vielfalt an Designmöglichkeiten. Neben den guten Verarbeitungseigenschaften aller PMMA-Produkte stehen für Beleuchtungsanwendungen verschiedene Spezialprodukte zur
Verfügung.
Höhenflüge im Alltag
Die vielen Einsatzmöglichkeiten in der
Beleuchtung sind eine wichtige Triebfeder für den weltweiten PMMA-Absatz
und zeigen gleichzeitig wie divers allein
schon in diesem Marktsegment die Anwendungen sind. Ebenso vielfältig ist das
Material in vielen anderen Bereichen mit
hohen Anforderungen an das Material
wie der Architektur, der Elektronik, der
Medizintechnik und der Luftfahrt.
Im Flugzeugbau etwa müssen Werkstoffe seit jeher extreme Temperaturwechsel aushalten, gegen UV-Strahlung
schützen, witterungsbeständig sein und
dazu noch möglichst wenig wiegen.
Um diesen besonders hohen Beanspruchungen Stand zu halten, bietet zum
Beispiel Evonik gerecktes PMMA an, das
im Vergleich zu im Standardprozess hergestellten gegossenen Platten bessere
chemische und mechanische Eigenschaften aufweist. Dazu gehören unter
anderem eine höhere optische Qualität,
Schlagfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit sowie eine gute Resistenz
gegen Rissfortpflanzung. Bekannte Unternehmen aus der Luftfahrtbranche
wie Airbus und
Boeing setzen diese
Spezialprodukte beispielsweise für Kabinenfenster (Bild 2), Windschutzscheiben,
Cockpit-Fenster oder auch Druckkabinen
ein. Der Flugverkehr nimmt beständig zu
und auch die Nachfrage nach PMMA-Produkten steigt. Um die weltweite Kapazität
auszubauen, investiert Evonik daher aktuell in eine neue Reckanlage, die gleichzeitig größere Platten als bisher ermöglicht.
Während bei der Cockpitverglasung
immer größere Formate gefragt sind, sind
kleinere Bauteile aus PMMA schon lange
auch in Anwendungen des täglichen Lebens unverzichtbar. Sie kommen etwa in
Form von robusten Blenden für Haushaltsgeräte und Weiße Ware, als Gehäuseteil von Kaffeemaschinen oder Multifunktionsküchengeräten, als hochwertige
Kosmetikverpackung, edle Möbelkante,
Linsen von Lesebrillen und vielem mehr
zum Einsatz (Bild 3).
PMMA wird weitere neue Anwendungsfelder erschließen. Gleichzeitig entwickeln die Hersteller ihre Spezialprodukte weiter, um bestehende Einsatzmöglichkeiten zu verbessern. W
Doris Hirsch und Monika Juda, Darmstadt
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