シリコーンマスターバッチは有用な添加剤です。これは、シロキサンポリマー(通常30%から50%)をポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、またはABSのようなプラスチックに混合して作られています。シロキサンポリマーは非常に高い分子量を持っています。専門家は、シリコーンマスターバッチ市場全体が2025年には約22.11億ドルの価値があると考えています。私の業界観察によれば、この成長は2035年まで年平均成長率(CAGR)7.92%によって支えられており、その時点で市場は47.39億ドルに達すると予測されています。(データは支持されています)
市場調査の未来)
現在の市場の状況は、シリコーン系添加剤が二次加工補助剤から材料改良のための必須コンポーネントへと移行していることによって定義されています。この変化は主に、軽量化と高性能機能という2つの技術的要件によって決まります。高濃度製品(シリコーン含有量50%の製品)が現在市場シェアの約60%を占めていることから、エンドユーザーが最大の性能影響と加工効率を重視していることは明らかです。
軽量化におけるシリコーンマスターバッチ:機会とメカニズム
自動車産業の電気自動車(EV)へのシフトは、車両の質量削減に対する必須要件を確立しました。ある車両プロジェクトから、車両の重量を10%削減することで、通常のエンジンでガソリンの燃費が6%から8%向上することが分かりました。また、バッテリーへの負担を軽減することで、電気自動車が充電1回でより遠くまで走行できるようになります。これにより、
シリコーンマスターバッチは、薄型デザインを使用し、材料を交換することでこれらの目標を達成するために非常に重要になっています。
薄壁成形のためのメルトフローの改善
薄壁射出成形は製品を軽量化するための重要な方法ですが、高圧の必要性や型が完全に充填されないといった問題を引き起こす可能性があります。解決策は?少しのシリコーンマスターバッチ(0.5%から2%)を追加してみてください。これにより、ポリマーのメルト粘度が低下し、分子間の摩擦が減少し、樹脂が難しい薄壁のスペースにより容易に流れ込むことができます。
実際のアプリケーションデータによると、薄壁バケツの製造において、壁の厚さを0.4 mmに減らすことで、部品の重量が20%から21%減少することが示されています。ワイヤーやケーブルに使用される高出力押出ラインでは、シロキサン添加剤を含めることで押出トルクが最大30%減少します。このトルクの減少は、設備の摩耗を防ぐだけでなく、サイクルタイムを20%から30%短縮し、直接的に生産単位あたりのエネルギー消費を低下させます。
自動車アプリケーションにおける定量的な利得
自動車の内装部品に関する実際のシナリオでは、従来の金属ファスナーや重いゴムシールをシリコーン改質ポリオレフィンに置き換えることで、著しい質量削減が実現します。
- ドアパネル: 薄壁改良を利用することで、部品の重量を3.5 kgから2.8 kgに減少させ、20%の削減を実現します。
- ケーブル絶縁: 高電圧EVケーブルにおいて、シリコンの高い絶縁破壊強度(24–30 kV/mm)は、薄い絶縁層を可能にし、配線ハーネスの全体的な直径と重量を減少させます。
高性能トレンドと技術的反復
2025年のシリコーンマスターバッチ市場の第二の柱は、高性能な表面特性と長期的な耐久性に対する需要です。電子機器や自動車部門の現代の消費者は、物理的な損傷に強く、製品の寿命にわたって美的な完全性を維持する表面を期待しています。
高度な耐傷性と触覚
フォルクスワーゲンのPV3952やゼネラルモーターズのGMW14688など、自動車内装の業界基準はますます厳しくなっています。私の観察によれば、50%のUHMWシロキサンを含む特殊な耐傷性シリコーンマスターバッチグレードは、これらの目標を達成するために不可欠です。これらの添加剤は、PPまたはTPOシステムに1.5%から3%添加されると、表面に傷を吸収し分散させるネットワーク構造を作ります。
技術的なテストによれば、10 Nの圧力下で、色の変化や傷の強度(ΔL)は1.5未満に維持できることが示されています。さらに、従来のアミド系滑剤とは異なり、シリコーン系添加剤は移動したり、ブロームしたりしないため、加速老化後でも表面は乾燥しており、べたつきがありません。
摩擦と揮発性有機化合物(VOCs)の精密制御
摩擦係数(COF)の精度は、高速包装および消費者向け電子機器にとって重要です。シリコーンマスターバッチは、ポリマー表面のCOFを0.40から0.25に低下させることができます。この低下は、ツインスクリュー処理中にプラスチックマトリックス全体に均等に分散する1〜2ミクロンの油粒子の形成によって達成されます。
パフォーマンス指標 | 標準/参照 | シリコーンマスターバッチ効果 | 改善 |
摩擦係数(COF) | 初期: 0.40 | 0.25に低下 | 37.5%の削減 |
引っかき抵抗($\Delta L$) | PV3952 (10N) | $\Delta L < 1.5$ | OEM基準を満たす |
ホルムアルデヒド排出 | VOCテスト | $< 50 \mu g/g$ | EPA基準を満たす |
金型サイクル時間 | 標準サイクル | 15-20%削減 | より高いスループット |
性能指標は明確な改善を示しています:COFの削減は約37.5%、PV3952の要件を満たす耐スクラッチ性でΔLは1.5未満、ホルムアルデヒドの排出量は50 μg/g未満に抑えられEPA基準を満たし、カビのサイクルタイムは15%から20%削減され、高いスループットを実現しています。
GMW15634-2014のような環境規則を満たすために、企業は持続可能性を成功の測定方法の重要な部分にしています。彼らは揮発性有機化合物(VOCs)が少ないシリコーン添加剤を作成するために脱揮発化を改善し、ホルムアルデヒドの排出量を50 μg/g未満に抑えています。
市場の推進要因、課題、地域の状況
シリコーンマスターバッチ市場は、規制の義務と製造能力の地域的変化の複雑な相互作用に影響されています。
主要な推進要因と規制の圧力
2025年の最も重要な規制の推進要因は、パーフルオロアルキル物質(PFAS)に対する制限です。欧州連合の包装および包装廃棄物規制は、2026年8月から食品接触包装におけるPFASを禁止します。これにより、PFASフリーのポリマー加工助剤のための大規模な代替市場が生まれました。シリコーンベースのマスターバッチが主要な代替品として浮上し、フルオロポリマーに関連する環境持続性なしに、比較可能な溶融破断緩和とダイリップの蓄積削減を提供しています。
業界の課題
市場は改善しているものの、依然としていくつかの問題があります。シリコンやエネルギーなどの原材料のコストは変動し続けています。これは市場の半分以上を支配する大手製造業者に影響を与え、生産コストの予測を難しくしています。製造も難しいです。シロキサンを均等に混合したい場合は、特別な機械が必要で、非常に注意を払わなければなりません。そうしないと、表面に欠陥が出たり、COF値が不均一になったりする可能性があります。供給の確保も問題になっています。最近、多くの製造業者が特定の材料の不足を報告しています。
地域の展望
- アジア太平洋地域は、EV生産と電子機器製造における中国とインドの優位性により、主要な成長エンジンとして残っています。この地域は、ゴム関連のマスターバッチの世界的な出力の約64%を占めています。
- 北米は、プレミアムで高性能なアプリケーションと、医療および自動車部門における厳格な安全基準に焦点を当て、世界市場シェアの約40%を占めています。
- ヨーロッパは、ポリ乳酸やリサイクル樹脂などのポリマーと互換性のあるバイオベースのシリコーンマスターバッチに対する需要の高まりとともに、循環型経済モデルへの移行が特徴です。
結論と戦略的展望
結論として、
シリコーンマスターバッチは単なる潤滑剤から重要な成分へと進化しました。現在、物質工学において、軽量化と品質向上は密接に関連しています。2025年に成功する企業は、傷に強く、低VOCで、PFASフリーのソリューションを一つの添加剤で提供できる企業である可能性が高いです。
シリコンマスターバッチ市場は引き続き成長すると予測されており、分子レベルでの技術革新が企業を差別化する主な要因となります。ポリマーの変化の未来は、シロキサンの動きをどれだけうまく制御できるかにかかっており、これにより以前よりも軽く、強く、長持ちする新しいプラスチックが生まれるでしょう。