プラスチック製品は、我が国の産業のあらゆる分野で広く使用されています。プラスチック産業は二酸化チタンの 2 番目に大きなユーザーです。エレクトロニクス、情報ネットワーク、生物医学などの多くの産業において、かけがえのない役割を果たしています。中国のプラスチック生産量は世界第１位であり、世界最大のプラスチック市場でもある。業界データによると、2023 年の中国のプラスチック製品の総生産量は 7,488 万 5,000 トンとなり、前年比 3.0% 増加する見込みです。--
二酸化チタンを配合したプラスチックには、ポリプロピレン、PVC、ポリスチレンなどが使用されています。ほとんどの熱硬化性および熱可塑性プラスチック製品では、着色剤は主に二酸化チタンであり、その含有量は通常 0.5% ～ 10% です。一部の特殊プラスチックではより多くの二酸化チタンが使用されており、マスターバッチ中の二酸化チタンの割合は 40% ～ 70% です。
二酸化チタンをプラスチック製品に応用すると、その高い隠蔽力、彩度、他の顔料と混合したときの優れた性能に加えて、プラスチック製品の耐熱性、耐光性、耐候性も向上し、紫外線からプラスチック製品を保護し、プラスチック製品の機械的強度と電気的特性も向上します。ほぼすべての熱硬化性および熱可塑性プラスチック、ポリオレフィン（主に低密度ポリエチレン）、ポリスチレン、ABS（アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体）、ポリ塩化ビニルなどに適しています。樹脂粉末と混合して乾燥したり、可塑剤を含む液体と混合したりできます。一部の二酸化チタンは、使用前に工場中間体を経てマスターバッチに作られます。
したがって、プラスチックに使用される二酸化チタンの性能は主に、短波長の反射能力を高め、より良いプラスチック製品を製造するための微細な粒子サイズと均一な粒子サイズ分布です。さらに、二酸化チタン顔料は良好な耐熱性と高い分散性を備えていなければなりません。したがって、プラスチック用二酸化チタンは一般に無機コーティング処理と有機コーティング処理に分けられます。屋外用プラスチック二酸化チタンにはコーティング方式と同様にルチル型を使用してください。その他のアナターゼ型も使用できます。
プラスチック製品に対する二酸化チタンの要件
隠蔽力: 二酸化チタンは優れた隠蔽力により、より軽くて薄いプラスチック製品を製造できます。
白さ: 明るい色または白いプラスチック製品の外観を決定します。{0}
分散性: プラスチック製品の製造コストに影響します。プラスチック製品中の二酸化チタンの分散が不十分であると、製品の平滑性や光沢に影響を及ぼします。
耐候性：屋外で使用されるプラスチック製品やプラスチック製のドアや窓は、二酸化チタンの耐候性を確保する必要があります。
プラスチック用の二酸化チタン粒子のほとんどは微細です。通常、コーティング用二酸化チタンの粒径は0.2～0.4μm、プラスチック用二酸化チタンの粒径は0.15～0.3μmです。このようにして、青色のベース相が得られます。これは、ほとんどの黄色相の樹脂や黄変しやすい樹脂に対して遮蔽効果をもたらします。しかし、プラスチック用の二酸化チタンは粒径が小さく耐久性が低いため、コーティングには使用できません。
通常のプラスチック用二酸化チタンは無機表面処理を施さず、有機表面処理（ポリオール、シラン、シロキサン）を施すのが一般的です。これは、例えば、プラスチックにアルミナ水和物などの無機物でコーティングされた二酸化チタンが使用されているためである。相対湿度60%の場合、吸着平衡水は約1%となります。プラスチックを高温で押し出すと、水の蒸発により滑らかなプラスチック表面に細孔が生じます。さらに、プラスチック用の二酸化チタンは一般に、せん断力処理によって低極性樹脂に混合されます-。有機表面処理を施した二酸化チタンは、適切な機械的剪断力の下で比較的よく分散させることができます。
プラスチック製品は塗料やインクのコーティングよりもはるかに厚いため、顔料の体積濃度をそれほど高くする必要はありません。また、高い隠蔽力と強い着色力を持ち、一般的な使用量はわずか3%〜5%です。ほぼすべての熱硬化性プラスチックおよび熱可塑性プラスチックに使用されています。樹脂の乾燥粉末や可塑剤を含む液体と混合できます。一部の二酸化チタンは使用前にマスターバッチに加工されます。
プラスチック製品の適用範囲の拡大に伴い、プラスチック製のドアや窓、建材、その他のプラスチック製品など、屋外で使用される多くのプラスチック製品には、屋外耐候性に対する高い要求が求められています。ルチル型二酸化チタンの使用に加えて、表面処理も必要です。表面処理には一般的に亜鉛は添加されず、シリコン、アルミニウム、ジルコニウムなどのみが添加されます。シリコンには親水性の除湿効果があり、押出成形中の高温での水の蒸発によるプラスチックの細孔の形成を防ぐことができますが、これらの表面処理剤の量は一般に多すぎません。
