プラスチック産業は二酸化チタンの第 2 位の消費国であり、世界需要の約 18% を占めています。近年、二酸化チタン用途で最も急速に成長している分野であり、年間平均成長率は 6% です。世界中で入手可能な 500 以上の二酸化チタン グレードのうち、50 以上がプラスチック用に特別に設計されています。
プラスチック産業の主要分野であり、二酸化チタンの主要な応用分野である UPVC プロファイルは、過去 10 年間で中国で爆発的な成長を遂げ、平均年率 10% で拡大しています。
2008 年の全国的な生産量は合計 380 万トンで、約 135,000 トンのルチルグレード二酸化チタンが消費されました。年間成長率 10% に基づくと、業界の二酸化チタン需要は 2009 年に約 150,000 トンに増加し、2010 年には 165,000 トンに達しました。
二酸化チタンをプラスチックに組み込むと、プラスチック製品の耐熱性、耐光性、耐候性が向上し、物理化学的特性が向上し、機械的強度が向上し、耐用年数が長くなります。
また、環境保護や省エネルギーへの意識の高まりに伴い、鉄鋼からプラスチックへの代替の流れが加速しており、プラスチック製品が私たちの生活の中で果たす役割はますます大きくなっています。
二酸化チタンは、プラスチック産業において 2 つの主要な機能を果たします。1 つは、不透明性 (白色着色) を提供する白色顔料として機能することです。次に、紫外線遮断剤として機能し、紫外線を遮蔽し、屋外での使用を目的としたプラスチック製品の優れた耐候性を確保します。
汎用プラスチックの製造に使用される二酸化チタンは耐候性を必要としません。代わりに、顔料の性能特性に重点が置かれています。
プラスチックグレードの二酸化チタンの要件には、微細な粒子サイズと良好な分散性、および優れた熱および光安定性が含まれます。つまり、プラスチック成形に伴う加熱中、または製品のその後の日光への曝露や使用中に変色が起こらないことを保証します。
ほとんどのプラスチック用二酸化チタングレードは、粒子サイズがより細かいのが特徴です。コーティング用の二酸化チタンの粒径は通常 0.2 ～ 0.4 μm ですが、プラスチックのグレードは 0.15 ～ 0.3 μm です。このより細かいサイズにより青色のアンダートーンが生成され、自然に黄色がかった樹脂、または黄変しやすい樹脂の黄色を隠すのに役立ちます。さらに、リトポンを二酸化チタンに置き換えると、白色顔料の消費量を 50% ～ 70% 削減できます。
プラスチック用途向けの 2 つのプロセスで製造された二酸化チタンの比較
国内のプラスチック製品、特に高級品に現在使用されている二酸化チタンは、主に塩化物法で製造された輸入品であることが理解されています。塩化物法二酸化チタンは、硫酸塩法二酸化チタンに比べ、白色度などの表面特性だけでなく、隠蔽力、分散性、加工性の点でも優れており、特に塩化物プロセスで製造されたルチルグレードの製品を必要とする屋外用 UPVC プラスチック プロファイルに比類のない利点をもたらします。
ただし、プラスチック製品の特有の特性により、二酸化チタンの選択には、コーティング、インク、または塗料の場合とは異なる考慮事項が含まれます。決定は主にプラスチック製品自体の技術的要件に基づいて行われなければなりません。たとえば、特殊なプラスチックグレードの製品を扱う場合、製品の性能が損なわれないように、特定の用途に適した二酸化チタンの種類を慎重に選択する必要があります。