Polykarbonáty patří do skupiny termoplastů, podskupiny polyesterů. Vyrábějí se procesem polykondenzace Bisfenolu A s fosgenem. V roce 2007 se ve světě vyrobily téměř čtyři miliony tun základní složky pro PC, tj. Bisfenolu A. Dvě třetiny se zpracovaly na polykarbonáty, 30 % na epoxipryskyřice a zbytek na speciality včetně antioxidantů.
PC jsou vyráběny a dodávány ve formě granulí nebo prášku. Vlastnosti mohou být vylepšovány směšováním se skelnými vlákny nebo s jinými polymery. Lze též provést modifikaci pomocí stabilizátorů proti UV záření nebo proti oděru. Snadno se barví.
Jsou všestranně odolné…
U zpracovatelů jsou granule zahřáty a tvarovány vstřikováním nebo vytlačováním. Proti obvyklým termoplastům je nutno granulát před zpracováním 4–24 hodin předsušit při 120° C, zpracovatelské teploty jsou při vstřikování 280–320 °C, při vytlačování 240–280 °C. Vstřikovací forma se musí temperovat na cca 80 °C, smrštění ve formě leží mezi 0,6–0,8 %.
Výrobky z PC se vyznačují hustotou 1,20–1,22 g/cm3, odolností proti hoření V0–V2 podle ASTM, výbornou transparentností, výbornou odolností k povětrnostním vlivům, vynikajícími fyzikálně-mechanickými vlastnostmi, zejména odolností proti nárazu, odolností proti teplotě (Vicat B) min. 145 °C a dobrými izolačními vlastnostmi proti elektrickému proudu. Jsou dobře odolné proti vodě, mnoha anorganickým kyselinám a vodním roztokům neutrálních solí stejně jako proti nepolárním organickým rozpouštědlům, jako jsou uhlovodíky, olejem a tuky. Neodolávají koncentrovaným kyselinám a alkáliím a polárním rozpouštědlům.
Světová spotřeba PC před hospodářskou krizí překročila tři miliony tun za rok, z toho jedna třetina byla spotřebována v Evropě. Spotřeba v obalech a v lékařství byla identická a dosáhla 90 tisíc tun v každém sektoru.
… i často medializované
Výrobky z PC mají udržitelné vlastnosti, tzn., že aplikace jsou přínosné pro ekonomiku, jsou ekologicky bezpečné a společensky prospěšné. Jedním z největších současných problémů aplikací PC, který je často medializován, je bezpečnost Bisfenolu A (BPA) zejména v aplikacích, kde dochází ke styku s potravinami.
BPA je výchozím monomerem pro výrobu PC, tj. v průběhu výroby PC je pevně navázán do polymerního řetězce. Řada studií prokázala, že migrace BPA při styku PC s potravinami je extrémně nízká. Dosud bylo ve světě zpracováno více než 1000 toxikologických studií o ekotoxicitě, metabolismu při působení na člověka. Výsledky jsou shrnuty do dvou materiálů produktové skupiny PC/BPA při PlasticsEurope (www.bisphenol-a-europe.org): Safety of Bisphenol A (BPA) a Autorities confirm safety of Bisfenol A – based consumer products. Jde o společné dílo s ACC (American Chemical Council) a JPMG (Japanese Polycarbonate Manufacturers Group).
Prokazatelné hodnoty, sporná rozhodnutí
Zjednodušeně lze konstatovat, že BPA není v EU klasifikován jako karcinogen skupiny 1 nebo 2, ani jako endokrinologický disruptor. Nenaplňuje ani kritéria REACH pro zařazení do přílohy XIV jako látka vzbuzující mimořádné obavy.
Technické aplikace PC nejsou předmětem zpochybňování kvůli obsahu BPA. Pro styk s potravinami je používání PC ve světě povoleno. V Evropě je omezeno hodnotou TDI – tolerované denní dávky BPA 0,05 mg/kg hmotnosti člověka/den. Dále je stanoven SML – specifický migrační limit ve výši 0,6 mg/kg potraviny.
V rozporu s těmito údaji a s nařízením EU 1935/2004 o materiálech a předmětech pro styk s potravinami schválily parlamenty v Dánsku a Francii zákaz používání kojeneckých lahví s obsahem BPA pro děti od narození do tří let s platností zákazu od 1. 7. 2010.
Argumenty proti tomuto zákazu se opírají o rozpor s výše uvedeným nařízením EU 1935/2004, o nejnovější studie EFSA (Evropský úřad pro bezpečnost potravin), a dále o výsledky monitoringu užívání dětských lahví z Kanady a Rakouska. Výsledky byly 300–2000krát nižší, než jsou tolerované denní dávky BPA a nižší než specifický migrační limit.
V Rakousku podrobila AGES (Rakouská agentura pro bezpečnost potravin) testu 30 kojeneckých lahví zakoupených na trhu. Podle návodu výrobce je před použitím 10 minut vyvařili ve vodě, naplnili mlékem, skladovali dvě hodiny při 70 °C a poté analyzovali obsah BPA v mléce. Cyklus čištění, plnění, skladování a analýzy zopakovali třikrát. Všechny migrační hodnoty byly pod limitem, když hodnoty se pohybovaly kolem detekčního limitu. Při třetím cyklu zjistili, že u 26 z 30 testovaných lahví nebyl zjištěn žádný obsah BPA.
Bohužel některá politická rozhodnutí (v daném případě v Dánsku a ve Francii) nerespektují výsledky vědců, vedou ke zvyšování nákladů firem na další a další nákladné studie a PR aktivity místo toho, aby vynakládaly prostředky na inovace.
Podrobnější údaje pro zájemce o popsanou problematiku lze nalézt na www.bisphenol-a-europe.org nebo vyžádat e-mailem na jasmin.bird@plasticseurope.org.
Box 1: Vývoj produkce plastů
Plasty se staly nedílnou součástí života společnosti minulého i tohoto století. Stačí snad pouze připomenout, že první průmyslová výroba plastů byla zahájena počátkem 20. století, v roce 1930 bylo vyrobeno ve světě pouze 30 tisíc tun plastů, v r. 1949 výroba překročila 1 milion tun a v rekordním roce 2007 již bylo vyrobeno a spotřebováno 260 milionů tun. V roce 2009 došlo k poklesu na 230 milionů tun.
Box 2: Evropští experti
Experti PlasticsEurope v produktové skupině PC/BPA IndustryGroup (Bayer, Dow a Sabic) aplikují nejnovější vědecké poznatky o procesech vlastní výroby, zpracování a aplikacích PC. V celém procesu v rámci EU je zapojeno přímo nebo nepřímo 550 tisíc pracovníků. Jejich mzdy a ostatní požitky dosahují hodnoty 18 miliard eur. Přidaná hodnota celého řetězce představuje sumu 37 miliard eur. Zpracováním PC na výrobky se zabývá 11 členských zemí EU, z nichž největší podíl na evropské hodnotě zpracování má Německo (21 %). Naše republika patří do této rodiny s nezanedbatelnými 3 %.
František Vörös,
reprezentant PlasticsEurope při SCHP ČR