HPMCの中国語名はヒドロキシプロピルメチルセルロースです。非イオン性で、ドライミックスモルタルの保水剤としてよく使用されます。モルタルに最も多く使用される保水材です。
HPMCの製造工程は、主に綿繊維（国産）のアルカリ化・エーテル化反応によって生成される多糖類エーテル製品です。HPMC自体は電荷を帯びておらず、ゲル化剤中の荷電イオンと反応せず、安定した性能を有しています。また、他のセルロースエーテルに比べて価格が低いため、ドライミックスモルタルに広く使用されています。
ヒドロキシプロピルメチルセルロースの機能：練りたてのモルタルを増粘し、一定の湿潤粘度を保ち、分離を防ぎます。（増粘性）保水性も最も重要な特性であり、モルタル内の自由水量を維持するのに役立ちます。これにより、モルタル施工後、セメント質材料がより多くの水和時間を確保できます。（保水性）空気連行性があり、均一で微細な気泡を誘導し、モルタルの施工性を向上させます。
ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（HPMC）の粘度が高いほど、保水性能は向上します。粘度はHPMCの性能を示す重要なパラメータです。現在、各HPMCメーカーはそれぞれ異なる方法と機器を用いてHPMCの粘度を測定しています。主な測定法としては、HaakeRotovisko法、Hoppler法、Ubbelohde法、Brookfield法などが挙げられます。
同じ製品であっても、異なる方法で測定した粘度結果は非常に異なり、中には2倍の差が出るものもあります。そのため、粘度を比較する場合は、温度、ローターなどを含め、同じ試験方法間で比較する必要があります。粒子径に関しては、粒子が細かいほど保水性が優れています。セルロースエーテルの大きな粒子は水と接触すると、表面がすぐに溶解してゲルを形成し、材料を包み込み、水分子が浸透し続けるのを防ぎます。長時間撹拌しても均一に分散溶解できず、白濁した綿状溶液や凝集体を形成することがあります。これはセルロースエーテルの保水性に大きく影響し、溶解性はセルロースエーテルを選択する要因の1つです。
メチルセルロースエーテル（MC）の重要な性能指標として、粉末度も挙げられます。乾燥粉末モルタルに使用されるMCは、粉末状で水分含有量が少ないことが求められ、その粉末度においても、粒子径の20%～60%が63μm未満であることが求められます。この粉末度は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（MC）の溶解性に影響を与えます。粗粒MCは通常、粒状で、水に溶解しやすく、凝集しませんが、溶解速度が非常に遅いため、乾燥粉末モルタルには適していません。
ドライパウダーモルタルでは、MCは骨材、細粒フィラー、セメントなどのセメント材料の間に分散しており、水と混合する際にメチルセルロースエーテルの凝集を避けることができるのは、十分に細かい粉末だけです。MCを水に加えて凝集体を溶解すると、分散溶解が非常に困難になります。MCの細かさが粗いと、無駄になるだけでなく、モルタルの局所的な強度も低下します。このようなドライパウダーモルタルを広い面積に塗布すると、局所的なドライパウダーモルタルの硬化速度が大幅に低下し、硬化時間の違いによりひび割れが発生します。機械施工の吹付モルタルの場合、混合時間が短いため、細かさに対する要求が高くなります。一般的に、粘度が高いほど保水効果は高くなります。しかし、MCの粘度が高く分子量が大きいほど、溶解度が低下し、モルタルの強度や施工性に悪影響を及ぼします。
粘度が高いほど、モルタルの増粘効果は顕著になりますが、必ずしも比例するわけではありません。粘度が高いほど、湿潤モルタルの粘性は高くなり、施工時にはスクレーパーへの付着や下地への高い接着性として現れます。しかし、湿潤モルタル自体の構造強度を高めることには役立ちません。つまり、施工中のたわみ防止性能は明らかではありません。逆に、中粘度および低粘度でありながら、改質メチルセルロースエーテルの中には、湿潤モルタルの構造強度を向上させる優れた性能を持つものがあります。
HPMCの保水性は使用温度にも関連しており、メチルセルロースエーテルの保水性は温度上昇とともに低下します。しかし、実際の材料用途では、乾燥粉末モルタルは多くの環境において高温（40度以上）の被塗物に塗布されることが多く、例えば夏季の直射日光下における外壁パテ塗りなどでは、セメントの硬化と乾燥粉末モルタルの硬化が促進されることがよくあります。保水性の低下は、作業性とひび割れ耐性の両方に影響を与えることが明らかであり、このような条件下では温度要因の影響を低減することが特に重要です。
この点において、メチルヒドロキシエチルセルロースエーテル添加剤は現在、技術開発の最先端にあると考えられています。メチルヒドロキシエチルセルロースの含有量を増やした（夏季処方）にもかかわらず、作業性と耐クラック性は依然として使用ニーズを満たしていません。MCにエーテル化度を高めるなどの特別な処理を施すことで、より高温下でも保水効果を維持でき、過酷な条件下でも優れた性能を発揮します。
HPMCの配合量は多すぎてはいけません。多すぎるとモルタルの水分要求量が増加し、コテにHPMCが付着し、硬化時間が長くなりすぎて施工性に影響します。モルタル製品によってHPMCの粘度は異なり、高粘度のHPMCを安易に使用しないでください。そのため、ヒドロキシプロピルメチルセルロース製品は優れていますが、適切に使用されている場合にのみ高く評価されます。適切なHPMCを選択することは、企業の実験室担当者の主な責任です。現在、多くの悪質な業者がHPMCを配合しており、品質が非常に悪いです。特定のセルロースを選択する際には、実験室でモルタル製品の安定性を確保するための実験をしっかり行う必要があり、安さに貪欲になって不必要な損失を出さないようにする必要があります。
投稿日時: 2023年5月4日