Auswahl flammhemmender Materialien im Zeitalter der Marktvolatilität von Antimon und der Umweltauflagen
– Eine neue Option: PFAS-, halogen- und antimonfreie Lösungen

​
​
Infolgedessen erfüllen zwar derzeit mehr Materialien die Leistungsanforderungen, bergen aber erhebliche zukünftige Risiken in Bezug auf Regulierungen, Versorgungssicherheit und Kosten.​​

Die Auswahl flammhemmender Werkstoffe für elektrische, elektronische und automobile Anwendungen hat einen Wendepunkt erreicht.

Steigende Antimonpreise, verschärfte PFAS-Vorschriften und eine steigende Nachfrage nach halogenfreien Lösungen setzen herkömmliche flammgeschützte PET-, PBT- und ABS-Kunststoffe zunehmenden Beschaffungs-, regulatorischen und Kostenrisiken aus. In dieser Kolumne beleuchten wir diese Markt- und Regulierungstrends und stellen Alternativen der nächsten Generation vor, darunter LEONA™ (PA) und XYRON™ (modifiziertes PPE).

→ XYRON™-Klassifizierungsübersicht für OA-Geräte

→ XYRON™ S2 Nadelflammentestdaten

→ LEONA™ PN-Serie – Übersicht

→ Designlösungen für EV-Batterien

Warum es jetzt an der Zeit ist, flammhemmende Materialien neu zu überdenken

Änderungen der Vorschriften und Kundenanforderungen

• PFAS-Regulierungen (Frühe Reaktion europäischer und globaler OEMs)
• Die wachsende Nachfrage nach halogenfreien Produkten.
• Verantwortlichkeit entlang der gesamten Lieferkette

Steigende Antimonpreise und Versorgungsrisiken

• Antimontrioxid findet breite Anwendung in flammhemmenden PET-, PBT- und ABS-Kunststoffen.
• Preiserhöhungen und Instabilität der Lieferkette
• Erhöhtes Risiko von Schwankungen bei den Materialkosten

Der Druck durch regulatorische Auflagen und Anforderungen an die Lieferkette nimmt gleichzeitig zu. Auf regulatorischer Seite werden die Beschränkungen für PFAS verschärft – wobei europäische Regulierungsbehörden und globale Erstausrüster bereits erste Maßnahmen ergriffen haben –, die Anforderungen an die Halogenfreiheit werden immer weiter ausgeweitet, und die Erwartungen hinsichtlich der chemischen Nachvollziehbarkeit steigen entlang der gesamten Lieferkette.

Auf der Angebotsseite sind für Antimontrioxid – das häufig als synergistischer Flammschutzstoff in PET, PBT und ABS eingesetzt wird – steigende Preise und eine zunehmende Versorgungsunsicherheit zu verzeichnen, was zu erheblichen Materialkostenrisiken führt.

Das Ergebnis: Viele derzeit konforme Materialien bergen ernsthafte zukünftige Risiken in Bezug auf Regulierung, Versorgungssicherheit und Kosten.

Herausforderungen bei herkömmlichen flammhemmenden PET-, PBT- und ABS-Kunststoffen

Flammhemmendes PET, PBT und ABS sind seit Langem die Standardmaterialien für die Herstellung elektrischer und elektronischer Bauteile. Doch ihre Rohstoffzusammensetzung und die verwendeten Flammschutzmittel setzen die Hersteller zunehmend regulatorischen und Kostenrisiken aus, die vor zehn Jahren noch keine Rolle spielten.
​

Hauptherausforderungen

• Umwelt- und Regulierungsrisiken durch halogenbasierte Flammschutzmittel
  Halogenbasierte Flammschutzmittel geraten aufgrund ihrer Umweltauswirkungen und potenzieller zukünftiger Einschränkungen zunehmend in die Kritik. Die Anforderungen an halogenfreie Produkte werden weltweit von Jahr zu Jahr strenger, und Materialien, die diese Anforderungen nicht erfüllen, lassen sich immer schwieriger und mit gutem Gewissen spezifizieren.
  ​
• PFAS-Regulierungsbelastung
  Die zunehmende Besorgnis über die Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen von PFAS hat das Risiko künftiger Regulierungsmaßnahmen deutlich erhöht. Für Hersteller bedeutet dies auch einen wachsenden Verwaltungsaufwand – die Beantwortung von Kundenanfragen, die Erstellung regulatorischer Dokumente und die Einhaltung der Offenlegungspflichten.
• Einschränkungen der elektrischen Leistung
  Flammhemmendes ABS bietet zwar eine ausgezeichnete Formbarkeit, seine elektrischen Eigenschaften können jedoch in Hochfrequenzanwendungen ein limitierender Faktor sein. Angesichts steigender Leistungsanforderungen werden aktive Materialien für Kommunikationsgeräte und HF-Komponenten bereits neu bewertet.
  ​

• Umwelt- und regulatorische Risiken durch halogenhaltige Flammschutzmittel
  Halogenhaltige Flammschutzmittel stehen aufgrund ihrer Umweltauswirkungen und möglicher künftiger Beschränkungen zunehmend im Fokus. Die Anforderungen an halogenfreie Produkte werden auf den weltweiten Märkten von Jahr zu Jahr strenger, und Materialien, die diese Anforderungen nicht erfüllen, lassen sich immer schwerer mit Sicherheit spezifizieren.
• Regulatorische Risiken im Zusammenhang mit PFAS
  Die wachsende Besorgnis über die Auswirkungen von PFAS auf Umwelt und Gesundheit hat das Risiko künftiger regulatorischer Maßnahmen erheblich erhöht. Für Hersteller bedeutet dies zudem einen zunehmenden Verwaltungsaufwand – sie müssen Kundenanfragen bearbeiten, behördliche Unterlagen erstellen und den Offenlegungspflichten stets einen Schritt voraus sein.
• Einschränkungen der elektrischen Leistung
  Flammgeschütztes ABS bietet eine hervorragende Formbarkeit, doch seine elektrischen Eigenschaften können bei Hochfrequenzanwendungen ein limitierender Faktor sein. Angesichts steigender Leistungsanforderungen wird bereits eine Neubewertung der verwendeten Werkstoffe bei Kommunikationsgeräten und HF-Komponenten vorgenommen.

Alternative Option 1: LEONA™ (flammhemmendes PA)

LEONA™ ist ein Polyamid (Nylon) Material mit nachweislicher Erfolgsbilanz für hohe mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit. Seine flammhemmenden Qualitäten verwenden eine halogenfreie Formulierung, die eine starke Leistung mit der Umwelt- und regulatorischen Compliance ausbalanciert, die die globalen Märkte zunehmend fordern.
​​​

Hauptmerkmale

• 環境負荷低減
  環境負荷低減と規制対応を意識した難燃設計が可能です。
  全グレードPFASフリーの設計、ハロゲンフリー・アンチモンフリーのグレードもラインナップしている為、グローバル市場での採用を見据えた材料選定に適しています。
• 高い機械強度・耐熱性
  PETやPBTでは達成できない強度や耐熱性を実現する選択肢となります。
  機構部品や電装部品での置き換え実績があります。
• Umfangreiche Erfahrung mit elektrischen und elektronischen Bauteilen.
  Dank seiner hohen CTI-Fähigkeit (Computer-Telefonie-Integration) trägt es zur Miniaturisierung von Produkten bei, indem es die Kriechstrecken verkürzt.
  Daher hat es sich vor allem bei Steckverbindern und Anwendungen in elektrischen Geräten bewährt.

• Geringerer ökologischer Fußabdruck
  Die flammhemmenden LEONA™-Typen sind in halogenfreien, antimonfreien und PFAS-freien Formulierungen erhältlich – damit eignen sie sich besonders gut für die Materialauswahl in Märkten, in denen die chemischen Vorschriften immer strenger werden und Kunden die Zusammensetzung der Lieferkette genauer denn je unter die Lupe nehmen.
• Hohe mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit
  LEONA™ bietet eine Festigkeit und Hitzebeständigkeit, die herkömmliches PET und PBT übertreffen kann, und wird erfolgreich als Ersatzwerkstoff in mechanischen und elektrischen Bauteilen eingesetzt, bei denen hohe Leistungsanforderungen bestehen.
• Bewährte Erfolgsbilanz bei elektrischen und elektronischen Anwendungen
  Dank hoher CTI-Werte ermöglicht LEONA™ kürzere Kriechstrecken und trägt so direkt zur Miniaturisierung von Bauteilen bei. Das Material wird seit langem in Steckverbindern und elektrischen Bauteilen eingesetzt, bei denen Zuverlässigkeit und Maßgenauigkeit von entscheidender Bedeutung sind.

Hinweis: Die Bezeichnung „Halogenfrei“ auf dieser Seite bedeutet, dass Jod (I), Brom (Br) und Chlor (Cl) nicht absichtlich hinzugefügt werden.

Alternative Option 2: XYRON™ (Modifizierte PSA)

XYRON™ entwickelt sich zu einer zukunftsweisenden Option für flammhemmende Werkstoffe, die sich durch ihre vollständig PFAS-freie, halogenfreie und antimonfreie Zusammensetzung auszeichnet – und damit drei der dringlichsten Materialrisiken in einer einzigen Lösung adressiert.

Hauptmerkmale

• Flammhemmendes Design ohne Antimon
  Da die Rezeptur nicht auf Antimontrioxid basiert, ist dieses Material weniger anfällig für Schwankungen der Antimonpreise.
• PFAS-frei, halogenfrei
  Durch die Entwicklung von Materialien, die keine PFAS oder Halogene enthalten, ist es möglich, Materialien auszuwählen, die regulatorischen Trends Rechnung tragen, welche Beschränkungen und Meldepflichten für die Verwendung chemischer Substanzen vorschreiben.
  Insbesondere stellt es eine leicht verfügbare Option für Anwendungen dar, die die Einhaltung von Vorschriften erfordern, welche die chemische Zusammensetzung von Materialien genau prüfen, wie beispielsweise die Safer Products for Washington (SPW) in den Vereinigten Staaten.
• geringe Wasseraufnahme und hohe Dimensionsstabilität
  Es weist aufgrund der Wasseraufnahme nur minimale Veränderungen der physikalischen Eigenschaften auf und behält dabei eine stabile Maßgenauigkeit bei.
  Geeignet für Präzisionsteile und dünnwandige Konstruktionen.
• Leichtbau- und elektrische Eigenschaften
  Es hat eine geringere Dichte als PET und PBT, was zur Gewichtsreduzierung beiträgt.
  Darüber hinaus besitzt es auch hervorragende elektrische Eigenschaften, die für Hochfrequenzanwendungen erforderlich sind.

• Antimonfreies, flammhemmendes Design
  Da XYRON™ ohne Antimontrioxid hergestellt wird, ist es nicht von den Preisschwankungen und Versorgungsunsicherheiten betroffen, die derzeit auf den Antimonmärkten herrschen.
• PFAS-frei und halogenfrei
  Enthält keine PFAS- oder halogenhaltigen Stoffe, was eine vorschriftsmäßige Materialauswahl ermöglicht, da die Vorschriften zur Offenlegung und Beschränkung von Chemikalien weltweit immer strenger werden. Besonders gut geeignet für Anwendungen, bei denen die Einhaltung von Programmen wie „Safer Products for Washington“ (SPW) des US-Bundesstaates Washington eine zentrale Rolle spielt.
• Geringe Wasseraufnahme und hohe Dimensionsstabilität
  Die minimale Materialveränderung durch Feuchtigkeitsaufnahme gewährleistet eine zuverlässige Maßhaltigkeit im Einsatz – ideal für Präzisionsbauteile und dünnwandige Konstruktionen.
• Leicht und mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften
  Das geringere spezifische Gewicht im Vergleich zu PET und PBT trägt zur Gewichtsreduzierung bei, und aufgrund seiner elektrischen Eigenschaften eignet es sich gut für Hochfrequenzanwendungen.

→ Entdecken Sie die flammhemmenden Sorten XYRON™

Ist Ihre Materialstrategie bereit für die Zukunft?

Wenn Ihnen eine dieser Herausforderungen bekannt vorkommt, dann sind LEONA™ und XYRON™ genau das Richtige für Sie:

Die Auswahl flammhemmender Materialien geht weit über die einfache Einhaltung der UL-Normen hinaus. Heutige Entscheidungen erfordern eine umfassende Bewertung, die Umweltauflagen, Rohstoffrisiken und die langfristige Versorgungssicherheit berücksichtigt. LEONA™ und XYRON™– entwickelt, um frei von PFAS, Halogenen und Antimon zu sein – sind für diese neuen Anforderungen bestens geeignet.​​
​

Kontaktieren Sie uns, um Machbarkeitsstudien zu besprechen, Auswertungsdaten anzufordern oder die passende Lösung für Ihre Anwendung zu finden.