樹脂に酸化チタンを配合して得られる物性

樹脂に酸化チタン(TiO₂)を配合すると、主に白色顔料・機能性フィラー

として働き、外観だけでなく耐久性や機能面にも影響を与えます。

以下に、物性変化を細かく記載いたします。

■樹脂に酸化チタン(TiO₂)を配合する事で得られる物性

①白色度、隠蔽性(最も大きく効果)

※酸化チタンは世界で最も隠蔽性が高い白色顔料です。

・得られる物性

→非常に高い白色度

→高い隠蔽力(下地が透けない)

→高反射率

→発色安定性

※理由は、酸化チタンは屈曲率：　約2.7(ルチル型)と非常に高く

　光散乱が強い。

※用途例

・家電外装

・自動車内装

・医療樹脂

・食費容器

②ＵＶ遮蔽(紫外線遮蔽)

※酸化チタンは紫外線を強く吸収、散乱します。

・得られる物性

→紫外線遮蔽

→樹脂の劣化防止

→黄変防止

→屋外耐候性向上

・結果

→屋外寿命が延びる

→色褪せ抑制

※ただし表面処理されていない酸化チタンは

　光触媒作用で逆に劣化を推進する場合があります。

③耐候性向上

※酸化チタンは耐候性が非常に高い。

・得られる物性

→耐候性向上

→長期白色維持

→光安定性向上

※その為、屋外製品ではほぼ必ず使用されます。

④熱安定性向上

※酸化チタンは熱安定性が高い無機材料です。

・得られる物性

→熱分解抑制

→高温加工安定性

→熱変化抑制

※特に、PVC、PE、PPで効果が顕著。

⑤機械強度(軽微な影響)

※フィラーとして働く為、少し影響があります。

・変化傾向

→物性　　：　変化

→剛性　　：　わずかに上昇

→硬度　　：　少し上昇

→衝撃強度：　やや低下する場合あり

→伸び　　：　やや低下

※粒径が小さい程影響は小さい。

⑥電気特性

※酸化チタンは絶縁性が高い材料。

・得られる物性

→絶縁性向上

→誘電率上昇

※電子部品用途にも利用

⑦光反射性

※酸化チタンは光の反射率が高い。

・得られる物性

→高輝度

→光拡散

→LED反射率向上

※用途例

・LED反射板

・照明カバー

⑧バリア性

※粒子で樹脂中で分散すると、分子の通り道が長くなる。

　(トータス効果)

・結果

→酸素透過低減

→水蒸気投下低減(微量)

■配合量の目安

※ 用途：　　 添加量

・着色用途：　0.5～2％

・白色樹脂：　3～8％

・高隠蔽　：　10～20％

■酸化チタンの結晶タイプ

※　種類　　　　　　　特徴

・ルチル型　　：　耐候性、隠蔽力が高い　

・アナターゼ型：　白色度が高いが耐候性が低い

※樹脂ではルチル型が主流

■注意点

※分散が悪いと

・白ムラ

・フィッシュアイ

※光触媒作用、未処理酸化チタンは樹脂の劣化の原因になる。

→対策：　表面処理品使用

■よく使われる樹脂

・ポリプロピレン

・ポリエチレン

・ポリ塩化ビニル

・ABS樹脂

二軸混錬コンパウンド試作