セルロースは、様々な水溶性エーテルを形成する多糖類です。セルロース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。現在でもほとんど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。セルロース増粘剤は、水自体を増粘するため、水性システムで非常に効果的です。塗料業界で最も一般的に使用されているセルロース増粘剤は、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）、疎水化改質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の建築用ラテックス塗料の増粘に広く使用されています。増粘剤にはさまざまな粘度グレードがあり、このセルロースを含む増粘剤は色の適合性と貯蔵安定性に優れています。
塗膜のレベリング性、はね防止性、造膜性、垂れ防止性は、HEC の相対分子量に依存します。HEC およびその他の非会合性水溶性ポリマーは、塗膜の水相を増粘します。セルロース増粘剤は、単独で使用することも、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もできます。セルロースエーテルは、相対分子量と粘度グレードが異なり、粘度が約 10 MPS の低分子量 2% 水溶液から、相対分子量が 100 000 MP·S の高分子量粘度まであります。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、最も一般的なグレード (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、高せん断速度で粘度が高く、そのためフィルム形成が良好です。Natrosol Plus Grade 330、331、Cellosize SG-100、Bermocoll EHM-100などが挙げられます。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67MN/m、HMHECの表面張力は55〜65MN/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等の性能を有しながら、よりシンプルな処方となっています。
投稿日時: 2023年3月16日