セルロースは多糖類であり、様々な水溶性エーテルを形成します。セルロース系増粘剤は非イオン性の水溶性ポリマーです。その使用歴史は30年以上と非常に長く、多くの種類があります。現在でもほぼすべてのラテックス塗料に使用されており、増粘剤の主流となっています。セルロース系増粘剤は、水自体を増粘させるため、水系で非常に効果的です。塗料業界において、最も一般的に使用されているセルロース系増粘剤は以下のとおりです。メチルセルロース（MC）, ヒドロキシエチルセルロース（HEC）、エチルヒドロキシエチルセルロース（EHEC）、ヒドロキシプロピルセルロース（HPC）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）疎水化変性ヒドロキシエチルセルロース（HMHEC）です。HECは水溶性多糖類で、マットおよび半光沢建築用ラテックス塗料の増粘剤として広く使用されています。増粘剤は様々な粘度グレードで提供されており、このセルロースを含む増粘剤は優れた色相適合性と保存安定性を備えています。
コーティング膜のレベリング性、はね防止性、フィルム形成性、垂れ防止性は、コーティング膜の相対分子量に依存します。HECHECおよびその他の非会合性水溶性ポリマーは、コーティングの水相を増粘します。セルロース増粘剤は、単独で、または他の増粘剤と組み合わせて使用して、特殊なレオロジーを得ることができます。セルロースエーテルは、さまざまな相対分子量とさまざまな粘度グレードを持つことができ、粘度が約10 mP sの低分子量2％水溶液から、100 000 mP sの高相対分子量粘度までの範囲です。低分子量グレードは通常、ラテックス塗料エマルジョン重合の保護コロイドとして使用され、最も一般的に使用されるグレード（粘度4 800～50 000 mP·s）は増粘剤として使用されます。このタイプの増粘剤のメカニズムは、水素結合の高い水和と分子鎖間の絡み合いによるものです。
従来のセルロースは高分子ポリマーであり、主に分子鎖の絡み合いによって増粘します。低せん断速度では粘度が高いため、レベリング性が悪く、塗膜の光沢に影響を与えます。高せん断速度では粘度が低く、塗膜の耐スプラッシュ性が悪く、塗膜の膨潤性も良好ではありません。HECの耐刷毛性、フィルミング、ローラーハタツキなどの塗布特性は、増粘剤の選択に直接関係しています。また、レベリング性やタレ性などの流動特性も増粘剤に大きく影響されます。
疎水化改質セルロース（HMHEC）は、一部の分岐鎖に疎水化改質を施したセルロース増粘剤です（主鎖構造に沿って複数の長鎖アルキル基が導入されています）。このコーティングは、高せん断速度で高い粘度を示すため、フィルム形成能が向上します。Natrosol Plus Grade 330、331、Cellosize SG-100、Bermocoll EHM-100などがその例です。その増粘効果は、相対分子量がはるかに大きいセルロースエーテル増粘剤に匹敵します。ICIの粘度とレベリング性を向上させ、表面張力を低下させます。例えば、HECの表面張力は約67 mN/mですが、HMHECの表面張力は55～65 mN/mです。
HMHECは、優れたスプレー性、タレ防止性、レベリング性、良好な光沢性、そして顔料固結防止性を備えています。広く使用されており、微粒子ラテックス塗料の塗膜形成に悪影響を与えません。優れた塗膜形成性能と耐腐食性を備えています。この会合型増粘剤は、酢酸ビニルコポリマー系との相性が良く、他の会合型増粘剤と同様の特性を有しながら、よりシンプルな処方となっています。
投稿日時: 2024年4月25日