各種増粘剤の特性

1. 無機増粘剤

最も一般的に使用されているのは有機ベントナイトで、その主成分はモンモリロナイトです。その層状の特殊構造は、コーティングに強力な擬塑性、チキソトロピー性、懸濁安定性、潤滑性を付与します。増粘の原理は、粉末が水分を吸収して膨潤し、水相を増粘することで、一定の保水性が得られるというものです。

欠点は、流動性と平滑性が低く、分散や添加が容易ではないことです。

2. セルロース

最も一般的に使用されているのはヒドロキシエチルセルロース（HEC）は、主に水相の増粘に使用され、増粘効率が高く、懸濁性、分散性、保水性に優れています。

デメリットとしては、コーティングの耐水性に影響が出る、防カビ性能が不十分、レベリング性能が悪いなどが挙げられます。

3. アクリル

アクリル系増粘剤は、一般的にアクリル系アルカリ膨潤性増粘剤 (ASE) と会合型アルカリ膨潤性増粘剤 (HASE) の 2 種類に分けられます。

アクリル酸系アルカリ膨潤性増粘剤（ASE）の増粘原理は、pHをアルカリ性に調整することでカルボン酸塩を解離させ、カルボン酸イオン間の等方性静電反発力により分子鎖を螺旋状から棒状へと伸長させ、水相の粘度を向上させることです。このタイプの増粘剤は、高い増粘効率、強い擬似塑性、良好な懸濁性も備えています。

会合型アルカリ膨潤性増粘剤（HASE）は、通常のアルカリ膨潤性増粘剤（ASE）をベースに疎水基を導入しています。同様に、pHをアルカリ性に調整すると、カルボキシルイオン間の同性静電反発により、分子鎖がらせん状から棒状へと伸長し、水相の粘度が上昇します。また、主鎖に導入された疎水基はラテックス粒子と会合し、エマルジョン相の粘度を高めます。

欠点は、pH に敏感、塗膜の流動性と平滑性が不十分、塗った後に濃くなりやすいことです。

4. ポリウレタン

ポリウレタン会合性増粘剤（HEUR）は、疎水化修飾されたエトキシル化ポリウレタン水溶性ポリマーであり、非イオン性会合性増粘剤に属します。疎水性基剤、親水性鎖、ポリウレタン基剤の3つの部分で構成されています。ポリウレタン基剤は塗料溶液中で膨張し、親水性鎖は水相中で安定しています。疎水性基剤は、ラテックス粒子、界面活性剤、顔料などの疎水性構造と会合し、三次元ネットワーク構造を形成することで、増粘の目的を達成します。

エマルジョン相の増粘、優れた流動性とレベリング性能、良好な増粘効率とより安定した粘度の保存、pH制限がないという特徴があり、耐水性、光沢性、透明性などに明らかな利点があります。

欠点としては、中・低粘度システムでは粉体の沈降防止効果が良くなく、増粘効果は分散剤や溶剤の影響を受けやすいことが挙げられます。