Alle Arten von Kunststoff, die LEGO verwendet (2022)
(bricknerd.com)- LEGO-Steine gelten oft als ABS-zentriertes Spielzeug, tatsächlich wurden die Bauteile je nach Epoche sowie Anforderungen an Transparenz, Festigkeit und Flexibilität aus verschiedenen Kunststoffen gefertigt
- Frühe Materialien wie CA und Bakelite boten kräftige Farben und Glanz, doch CA verzog sich mit der Zeit stark und passte immer schlechter zu modernen Steinen, was um 1963 zur Umstellung auf ABS führte
- Transparente Teile wurden nach CA vor allem aus PC hergestellt; seit etwa 2018–2019 begann MABS, das transparente Farben und Glitzereffekte ermöglicht, den Großteil davon zu ersetzen
- Materialien wie PP, PA, POM, TPU, SEBS und PE werden passend zu den Kräften und Bewegungen, denen Teile ausgesetzt sind, ausgewählt – etwa für Scharniere, Zahnräder, Achsen, Reifen, Blätter und Verpackungen
- LEGO hat in nachhaltige Materialien und die Umstellung von Verpackungen investiert, doch ein endgültiger Ersatz für ABS, das den größten Teil der Produktion ausmacht, wurde noch nicht angekündigt; die meisten Teile basieren weiterhin auf fossilen Rohstoffen
LEGO-Teile bestehen nicht aus nur einem Material
- LEGO-Teile sind nicht aus einem einzigen Kunststoff, sondern das Ergebnis einer materialgerechten Auswahl je nach Verwendungszweck
- Die meisten Basissteine bestehen aus ABS, doch historisch wie auch heute werden mehrere Kunststoffe parallel eingesetzt
- Die Namen von Kunststoffen bezeichnen meist Familien mit Hunderten spezifischer Zusammensetzungen; Additive und Farbstoffe können die Leistung eines Teils beeinflussen
- Die genaue Kunststoffmischung von LEGO bleibt ein Geschäftsgeheimnis
Der Übergang von frühen Steinen zu ABS
- CA (Cellulose Acetate) ist ein mäßig harter thermoplastischer Kunststoff mit gutem Glanz, kräftigen Farben und Transparenz
- Wurde 1949 für die ersten LEGO-Steine verwendet
- Blieb bis in die Zeit von Town Plan und Samsonite im Einsatz
- Neigt dazu, sich mit der Zeit stark zu verziehen, sodass viele alte Steine nicht mehr mit modernen Steinen kompatibel sind
- LEGO stellte um 1963 auf ABS um und beendete die Nutzung von CA bis 1970 vollständig
- Bakelite ist ein Markenname und der erste synthetische Kunststoff der Welt; anders als CA oder ABS ist es ein duroplastischer Kunststoff
- Nach dem Aushärten kann es nicht erneut geformt werden
- Es ist hitzebeständig, verzieht sich kaum, ist sehr glänzend und leicht transluzent
- Von 1950 bis 1953 produzierte das schwedische Unternehmen Geas Konstharts LEGO-Steine
- Einige AFOL-Historiker vertreten die Ansicht, dass die Geas-Steine tatsächlich aus Catalin oder Beetle bestanden haben könnten
- ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) ist ein starker, stabiler und kratzfester thermoplastischer Kunststoff
- Macht seit 1963 den Großteil der LEGO-Teile aus
- Im ungefärbten Zustand ist es halbtransparent milchig und daher für transparente Teile ungeeignet
- LEGO bezog früher ABS-Rohgranulat von Bayer; 2004 wurde die ABS-Sparte von Bayer zu Lanxess
- Lanxess liefert ABS der Marke Novodur an LEGO und färbt es mit Macrolex-Farbstoffen
Materialwechsel bei transparenten Teilen
- SAN (Styrene-Acrylonitrile Resin) ist ein sehr transparenter, glasähnlicher Kunststoff
- Wird häufig für preiswerte Getränkebehälter verwendet
- Ist hart und fest, kann aber mit der Zeit vergilben
- Wegen seiner hohen Transparenz eignet es sich für Prismen; möglicherweise wurde es von den 1970er-Jahren bis Anfang der 1990er-Jahre auch für LEGO-Windschutzscheiben verwendet
- PC (Polycarbonate) ist ein starkes Material, das sehr transparent sein kann
- Offenbar ersetzte PC transparente Teile aus CA etwa zu der Zeit, als ABS 1963 CA bei opaken Teilen ablöste
- Der größte Teil der transparenten Teile in der LEGO-Geschichte wurde aus PC hergestellt
- Seit LEGO um 2019 auf MABS umstellte, wird PC heute nur noch für opake Teile wie Scharniere und Gelenke verwendet
- Transparenter PC neigt dazu, bei fester Verbindung aneinander zu haften, was erklärt, warum transparente Kegel schwer von einer 4L-Stange zu lösen sind
- Das von LEGO verwendete PC ist Makrolon von Lanxess
- MABS (Methyl Methacrylate-Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) ist ein thermoplastischer Kunststoff mit hoher Festigkeit und Schlagzähigkeit
- Ist nicht so stark wie gewöhnliches ABS
- Bietet im Gegensatz zu ABS eine hohe Transparenz und kann leuchtende transparente Farben sowie Glitzereffekte darstellen
- Seit etwa 2018 begann LEGO, MABS für die meisten transparenten Teile zu verwenden
- Ein möglicher Grund für die Umstellung ist, dass PC BPA verwendet und die EU-Regulierung zunimmt
- Es wirkt tendenziell etwas milchiger als ältere transparente Teile, scheint sich aber zu verbessern, da LEGO das Material weiterentwickelt
Spezialmaterialien für Festigkeit, Reibung und Flexibilität
- HIPS (High Impact Polystyrene) ist ein sehr haltbarer Kunststoff
- Wird für frühe PRIMA-Steine, waffle plates und moderne baseplates verwendet
- Ist schlagzäh, kann aber spröde sein
- Bei Verschleiß neigen die Kanten dazu, weiß zu werden
- Alte Polystyrol-Steine erzeugen beim Fallenlassen einen hohen, glasartigen Klang
- Aktuell scheint LEGO HIPS Gummizusätze beizumischen, um Festigkeit und Flexibilität zu erhöhen und Weißbruch zu reduzieren
- PP (Polypropylene) ist ein zäher und flexibler Kunststoff
- Wird für die meisten Bionicle-Waffen und für Minifiguren-Teile verwendet, die bei härteren Kunststoffen leicht brechen könnten
- Dank seiner Flexibilität eignet es sich für Strukturen mit living hinge
- Es kann nicht völlig transparent werden, sodass selbst Farben wie Transparent Green bei PP fast opak wirken können
- Wird auch für große Eimer, pick-a-brick-Becher sowie polybags für Teile und kleine Sets verwendet
- PA (Polyamide), also Nylon, ist ein sehr starker und schlagfester Kunststoff
- Eignet sich dort, wo Haltbarkeit wichtiger ist als perfekte Farbe, etwa bei Verbindern und Zahnrädern
- LEGO verwendet Nylon seit den 1960er-Jahren für flexible Fahrzeugkupplungen
- Viele dieser alten Teile sind inzwischen verhärtet und extrem bruchanfällig
- Moderne Technic-Steine mit integrierten Pins wie 42929 sind zweifach gespritzte Teile: Der Steinteil besteht aus ABS, der Pin-Teil aus PA
- POM (Polyoxymethylene) wird auch Acetal genannt und ist sehr stabil sowie reibungsarm
- Hat ähnliche Eigenschaften wie PA
- Lässt sich stärker biegen und eignet sich daher für lange Achsen, die sich leicht biegen dürfen, ohne zu brechen
- TP (Thermoplastic Polyester) ist eine breite Materialkategorie, zu der auch PET gehört
- Kann stark und sehr transparent sein
- Bei LEGO ist es zäher als PC und verhindert, dass dünne Flammenelemente leicht brechen
- Es ist weicher als ABS und verringert dadurch die Wahrscheinlichkeit, dass ein brick separator andere Steine beschädigt
- Ältere separator wurden aus HV-PC hergestellt, daher kann man beide Varianten besitzen
Materialien für weiche, gummiartige Teile
- PE (Polyethylene) ist ein verbreiteter thermoplastischer Kunststoff mit geringer Festigkeit und Steifigkeit sowie niedrigem Schmelzpunkt
- Es ist relativ flexibel und eignet sich für große, dünne Teile wie Blätter und Stängel
- Es gibt HDPE und LDPE; je geringer die Dichte, desto weicher das Material
- Der dünne Kunststoff der Einkaufstaschen in LEGO-Stores ist LDPE
- Einige Trageboxen mit living hinge bestehen aus HDPE
- 2018 begann LEGO im Rahmen seines langfristigen Nachhaltigkeitsplans, PE für Blattteile und Ähnliches zu 98 % aus Zuckerrohr zu beziehen
- Die Herkunft des Rohmaterials unterscheidet sich, das Endprodukt ist theoretisch jedoch identisch
- MTPO (Metallocene Thermoplastic Polyolefin) ist ein sehr weiches Material
- Es wird für Teile verwendet, die sich ohne Beschädigung stark biegen müssen
- Es scheint eine Variante von TPO zu sein; TPO ist eine Kategorie thermoplastischer Kunststoffe, die mit Elastomeren gemischt sind
- TPU (Thermoplastic Polyurethane) ist ein starker und zugleich elastischer thermoplastischer Kunststoff
- Eignet sich für Anwendungen, bei denen schwächere Materialien durch wiederholtes Biegen verschleißen könnten
- LEGO verwendet TPU für halbflexible Teile wie Dots- und VIDIYO-Armbänder sowie DUPLO-Hundeohren
- TPU ist härter und stärker als MTPO
- SEBS (Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene) ist ein thermoplastischer Kunststoff, der sich ohne Vulkanisation wie Gummi verhält
- LEGO verwendet SEBS für Reifen
- LEGO gilt als das Unternehmen, das gemessen an der Stückzahl – nicht nach Masse – die meisten Reifen der Welt herstellt
- Frühere LEGO-Reifen bestanden offenbar aus SBS, das weniger stabil und weniger hitzebeständig ist als SEBS
PET und Materialien außerhalb von Kunststoff
- PET (Polyethylene Terephthalate) ist eine Polyesterart und ein Kunststoff, der für viele Anwendungen genutzt wird, etwa Wasserflaschen, Textilien und Elektronik
- LEGO verwendet PET derzeit für thermogeformte clamshell-Verpackungen wie Build-a-Minifig-Verpackungen und Comic-Con-Promotions
- Wegen seiner guten Recyclingfähigkeit werden auch Prototypen von PET-Steinen hergestellt
- PET-Steine wurden noch nicht öffentlich veröffentlicht
- LEGO hat neben Kunststoffen auch Metall, Stoff, Schaumstoff, Gummibänder und Holz in Sets verwendet
- Diese Materialien ergänzen Spielfunktionen, Texturen und Bewegungen, die sich allein mit Kunststoff nur schwer bieten lassen
Umstellung auf nachhaltige Materialien
- LEGO kündigte 2015 an, über 15 Jahre 1 Mrd. DKK, rund 150 Mio. US-Dollar, in die Entwicklung neuer nachhaltiger Materialien für Produkte zu investieren
- 2016 wurde mit der Eröffnung des LEGO Sustainable Materials Centre in Billund der Plan gestartet
- Ab 2018 tauchten pflanzenbasierte Polyethylen-Teile in Sets auf
- Bis 2020 wurden Plastikeinkaufstaschen in LEGO-Stores schrittweise abgeschafft
- Ende 2020 verstärkte LEGO seine Nachhaltigkeitspläne deutlich und kündigte eine Investition von 400 Mio. US-Dollar an
- Dazu gehörte der Plan, sämtliche Verpackungen auf nachhaltige Materialien umzustellen
- Auch Initiativen zur sozialen Verantwortung waren enthalten
- 2022 begannen Papiertüten, die Plastiktüten im Inneren der Sets zu ersetzen
- ABS macht etwa 80 % der LEGO-Produktion aus
- LEGO testete mehr als 250 Varianten von PET und Hunderte anderer Kunststoffe
- Es gibt auch Beispiele für Teststeine aus Mais, Algen und Weizen
- Ein endgültiger Ersatz für ABS wurde bislang nicht angekündigt
- Die große Mehrheit der LEGO-Teile basiert weiterhin auf fossilen Rohstoffen
Beispiele für Steinmaterialien, die LEGO nicht verwendet hat
- Andere Hersteller haben eine Vielzahl von Materialien genutzt, die LEGO nicht für Bausteine verwendet hat
- Eco-Bricks und Mokulock stellten Holzsteine her, und Halsams American Bricks präsentierte bereits 1939 Holzsteine
- Mehrere Marken stellten Metallsteine als Schreibtischspielzeug für Erwachsene her
- Minibrix und Bild-O-Brik verwendeten Mitte der 1930er-Jahre harte Gummisteine für frühe Konstruktionsspielzeuge mit stud-and-tube-Konzept
- Hilary Pages Kiddicraft verwendete in Spielzeug sowohl urea-formaldehyde als auch Bakelite
- Es gibt auch Beispiele für 2x4-Steine aus maisbasiertem PLA; PLA ist biobasiert und biologisch abbaubar
- Bio-On testete nachhaltige Steine auf PHA-Basis
- Die belgische Marke Batima stellte in den 1930er-Jahren Steine aus Galalith her, das aus dem Milchprotein casein gewonnen wird
- Candy Blox bestehen aus gepresster dextrose und sind essbar
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Lego selbst hat eine fast identische Seite
https://www.lego.com/en-us/sustainability/product-safety/mat...
Ich bin zwar nicht mehr in meiner „Lego-Phase“, aber der Artikel las sich insgesamt interessant, fast wie eine Taxonomie der Kunststoffe
Wenn man so etwas wie ein Periodensystem der Kunststoffe erstellen würde, könnte man es wohl mit Lego-Teilen füllen. Die meisten kennen ja Bricks und ihre Eigenschaften gut. Und dass Lego früher einmal Bakelit verwendet hat, hat mich wirklich überrascht
Die Phase, in der Kinder Spielzeug wollen und bauen, was ihnen gerade einfällt; die Phase, in der Erwachsene ihre Kindheitserinnerungen wiederaufleben lassen; oder die Phase, in der Erwachsene teure, ausgefeilte Modelle mit Tausenden von Bricks kaufen, die für Kinder viel zu komplex sind
Ich mochte Lego schon als Kind und beschäftige mich auch als Erwachsener gelegentlich noch damit. Besonders die Mindstorms-Robotersets machen wirklich Spaß
Ich wusste, dass ABS das Hauptmaterial ist und dass die biegsamen Bionicle-Teile wohl aus einem anderen Material bestehen, aber mir war nicht klar, wie komplex das Ganze insgesamt ist. Beeindruckend, einen riesigen Teilekatalog zu verwalten und dabei auch noch die kleinen Unterschiede in den Herstellungsprozessen je nach Material zu berücksichtigen
Ein hervorragender Artikel über Kunststoffe aus technischer Perspektive. Besonders amüsant fand ich die Stelle, dass „LEGO bekanntermaßen der weltweit größte Hersteller von Reifen nach Stückzahl ist, wenn auch nicht nach Masse“
Ich hatte nie groß darüber nachgedacht, aber vielleicht erklärt das, warum die Grundplatten aus meiner Kindheit beim Biegen eher brechen wollten, während die meiner Kinder sich biegen und dabei weiß werden. Oder ist das nicht das Material, sondern einfach der Effekt von Alterung?
Genau genommen ist das der Grundzustand von Kunststoff ohne Weichmacher, und die Oberfläche wird je nach Material ölig oder klebrig. „Harte Kunststoffe“ bekommen eine ölige Oberfläche, „Soft-Touch“-Kunststoffe werden klebrig. Wenn du schon einmal ein 40 Jahre altes Apple-Tastaturkabel angefasst hast, weißt du, wie sich Soft-Touch-Kunststoff anfühlt, aus dem die Weichmacher entwichen sind. Paradoxerweise machen „Weichmacher“ Kunststoffe elastischer, sodass sie ohne Beschädigung nachgeben; eigentlich sind sie also eher elasticizer
Ein paar Fragen habe ich noch nicht beantwortet gesehen. Wie lagert man Lego am besten, damit es wie neu bleibt oder zumindest gut erhalten wird? Spielt auch die Materialwahl des Aufbewahrungsbehälters eine Rolle?
Könnte sich die Qualität alter Bricks verbessern, wenn man sie zusammen mit neuen Teilen aus demselben Kunststofftyp lagert? So wie man trockenes Brot oder Kekse mit frischen zusammenlegt, um sie wiederzubeleben. Ich frage mich, ob jemand damit Erfahrung hat
Danach kommen Wärme und Sauerstoff. Je nach Material ist die Anfälligkeit für chemische Schäden unterschiedlich. ABS wird schon von schwachen Lösungsmitteln relativ leicht angegriffen, während PET sehr lösungsmittelbeständig ist. Alte Bricks zusammen mit neuen aufzubewahren, dürfte kaum einen Unterschied machen. ABS gast zwar aus, aber hauptsächlich beim Erhitzen, und Schäden an ABS sind größtenteils irreversibel. Für die Langzeitkonservierung ist es kein besonders gutes Material und hat viele Nachteile
Einige weiße Teile waren etwas vergilbt, aber nicht gleichmäßig, daher scheint das durch Sonnenlicht vor dem Einpacken passiert zu sein. Die Batteriekästen wirkten etwas spröder. Das Lego lag zuerst in einem Karton auf dem Dachboden meiner Eltern und wurde später über mehrere Keller hinweg wieder auf einem Dachboden gelagert
Ich kenne mich mit Gummi nicht besonders gut aus, aber es wirkt, als hätten sie von Naturkautschuk auf erdölbasierten Gummi umgestellt. Das Problem bei zerfallenden Reifen ist, dass sie auch andere Teile beschädigen, mit denen sie in Kontakt sind, und so ein ganzes Set ruinieren können
„Bis heute wurde jedoch kein endgültiger Ersatz angekündigt, und die überwiegende Mehrheit der LEGO-Teile basiert weiterhin auf fossilen Rohstoffen“
Ich glaube, das ursprüngliche Ziel war, bis 2030 nachhaltiges Lego herzustellen. Die Entscheidung an sich unterstütze ich, aber es ist schade, dass die Umsetzung offenbar schwierig war. Ich hoffe trotzdem, dass sie weitermachen
Es wäre gut, wenn man Kunststoffe mit geringerer Umweltwirkung herstellen könnte, aber man sollte keine weniger umweltfreundliche Alternative verwenden, nur weil sie nicht auf fossilen Rohstoffen basiert. Das wäre schlicht Greenwashing
Als jemand, der als kleines Kind seine Lego-Konstruktionen oft bis an die Grenzen getrieben hat, ist mir der Geruch von durch Reibung überhitztem ABS sehr vertraut
Bei diesem Thema lässt sich kognitive Dissonanz kaum vermeiden. Ich mochte Lego als Kind und meine Kinder haben auch viel davon, aber wenn ich an das Plastik denke, das letztlich auf der Deponie landet, habe ich gemischte Gefühle
Lego macht viel Freude, aber die Umweltwirkung lässt sich nicht ignorieren. Ich bin auch etwas enttäuscht von mir selbst, dass ich nicht daran gedacht habe, gebraucht zu kaufen. Es ist ein interessantes Beispiel dafür, warum Verschmutzungsprobleme so schwierig sind. Es ist „nur ein Spielzeug“, weder lebensnotwendig noch direkt mit Bequemlichkeit verbunden. Wenn wir keinen umweltfreundlichen Weg finden, es herzustellen, könnten wir theoretisch darauf verzichten?
Wenn jemand es wegwirft, ist das eine individuelle Entscheidung und bedeutet nicht, dass Lego zwingend umweltfreundlicher gemacht werden muss. Solche Alternativen wären wahrscheinlich funktional schlechter und weniger langlebig
Als umweltfreundliche Alternative bietet die deutsche Firma Anker „echte“ Steine aus einer Mischung aus Quarzsand, Kreide und Leinöl an. https://en.wikipedia.org/wiki/Anchor_Stone_Blocks
Man kann weiterhin LEGO kaufen und sich dabei denken, dass man hilft, das Problem von Kunststoffabfällen zu verringern
Wenn man Produkte nicht aus den billigsten möglichen Materialien herstellt, erkennen Menschen den Unterschied und verhalten sich entsprechend
Ist Celluloseacetat das Material, das für Sonnenbrillen oder Brillen verwendet wird? Ich wusste nicht, dass es zur Verformung neigt
Dieses Ausschwitzen wurde wegen des Geruchs auch „Essigsyndrom“ genannt, und der Geruch kommt natürlich von Essigsäure