HPMC（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）は、天然セルロースを化学修飾して得られる水溶性高分子化合物です。増粘性、安定性、保水性に優れているため、塗料やコーティングの分野で広く使用されています。 HPMC はコーティングのレオロジー、安定性、施工性能を大幅に向上させ、保管、輸送、施工中のコーティングの安定した性能を確保し、均一な塗膜を得ることができます。
(1) HPMCの基本特性
HPMC は、次の特性を持つ非イオン性セルロース エーテルです。
増粘効果: HPMC は水と有機溶媒の両方で粘稠な溶液を形成することができ、これによりコーティングの粘度が効果的に増加し、それによってコーティングの被覆性能とコーティングの厚さが増加します。
保水効果：HPMCは優れた保水能力を持ち、塗膜内の水分の急激な蒸発を防ぐことができます。乾燥した環境で塗布する必要がある水性コーティングに特に適しています。
皮膜形成性：HPMCは皮膜形成助剤として、乾燥工程中に滑らかで均一な塗膜を形成するのに役立ち、塗膜の外観と平坦性を向上させます。
相溶性：HPMC は化学的安定性が高く、各種配合成分との相溶性が高く、各種コーティング配合に適しています。
(2) 塗料およびコーティングにおける HPMC の主な機能
1.増粘剤
塗料およびコーティング配合物において、HPMC は主要な増粘剤の 1 つとして、粘度を変化させることでコーティングのレオロジー (つまり、流動性と変形性) を調整するのに役立ちます。優れたレオロジー特性により、保管中のコーティングの沈降を防ぎ、施工中に適切な流動性とコーティング性能を維持できます。
増粘効果は、コーティングの種類によって異なる影響を与えます。水性コーティングでは、HPMC がコーティングの粘度を高め、塗布を容易にし、表面に均一に分散させ、垂れを防ぎます。溶剤ベースのコーティングでは、HPMC は粘度を調整し、適切なチキソトロピーを提供するのにも役立ちます (コーティングは放置すると厚くなり、撹拌または塗布すると薄くなります)。
2.保水剤
HPMC の保水効果は、特に水性塗料において特に重要です。施工中に塗料中の水分が急速に蒸発するのを効果的に防ぎ、塗膜を平らにして滑らかで均一な塗膜を形成するのに十分な時間を確保します。乾燥や高温の状態では、塗料中の水分の蒸発が早くなり、塗膜のひび割れや凹凸の原因となる場合があります。 HPMC はこのプロセスを大幅に遅くする可能性があります。
HPMC はまた、建設プロセス中に塗料中の顔料と充填剤が均一に分散された状態を維持するのに役立ち、局所的な乾燥や粒子の凝集を防ぎ、それによって塗膜の美しさと均一性を確保します。
3. レベリング剤とたるみ防止効果
HPMC はレベリング剤として、塗料の乾燥プロセス中の塗料の垂れやたるみを防ぎます。 HPMC はその特別なレオロジー特性により、コーティング構築中に良好な流動性を提供し、塗料を基材の表面に均一に広げることができます。運転停止後は塗料の粘度が徐々に回復し、過剰な流れやタレ跡の発生を防ぎます。
この機能は、ファサード塗装や垂直方向の施工が必要なその他の場合に特に重要です。 HPMC を添加すると、塗料は塗布後すぐに適切な凝集力を獲得し、塗料が塗布された表面に留まり、重力によって下に流れることがなくなります。
4. 分散剤効果
HPMC は分散剤として、塗料中の顔料や充填剤の分散性を向上させることができます。 HPMC は顔料と充填剤の分散性を向上させることで、塗料中の固体粒子が十分に分散された状態を維持し、凝集や沈降を回避し、コーティングの均一性と安定性を向上させることができます。これは、色の一貫性とコーティングの機械的特性にとって重要です。
5. 皮膜形成助剤
塗料の皮膜形成プロセス中に、HPMC は均一なコーティングの形成を助ける皮膜形成助剤としても使用できます。この機能は、コーティングの表面品質を向上させるために非常に重要です。 HPMC は乾燥プロセス中に水の蒸発速度を調整することで塗料の表面と内部を均一に乾燥させ、平らで滑らかな塗膜を形成します。特に高光沢塗料や装飾塗料では、HPMC の役割によりコーティングの外観が向上します。
(3) HPMCを利用するメリット
1. 塗膜の施工性向上
HPMC のレオロジー調整効果により、塗装時のコーティングの操作性が向上し、施工性が大幅に向上します。塗膜の過度な流れやハケ跡が発生せず、塗膜がより均一になり、施工後に形成される塗膜はより平滑で平坦になります。
2. コーティングの保存安定性の向上
HPMC は、保管中のコーティングの層化と沈降を防止し、コーティングの均一性と安定性を維持します。その増粘効果と分散効果により、コーティング内の顔料と充填剤を効果的に均一に分散した状態に保つことができ、コーティングの保存寿命を延ばします。
3. 塗膜の耐クラック性能の向上
HPMCの保水効果により、乾燥過程で塗膜中の水分が徐々に蒸発し、塗膜形成時の急激な乾燥によるひび割れが発生せず、塗膜全体の品質と耐久性が向上します。
4. さまざまな環境条件への適応性
HPMCは温湿度変化に対する適応力が高いため、様々な環境条件下、特に高温低湿環境下での塗装施工に適しています。 HPMC はコーティングの保水性を効果的に向上させ、コーティングの急速な乾燥を防ぎます。
(4) さまざまなタイプのコーティングへの HPMC の適用
水性塗料：HPMCは主に水性塗料の増粘、保水、レベリング調整に使用されます。水性コーティングの施工性能を向上させることができ、特に速乾性の環境で使用した場合、コーティングの保水能力を大幅に向上させることができます。
建築用コーティング: 建築用コーティングでは、HPMC はコーティングの耐亀裂性と耐久性を強化することで、壁や建物の表面を長期的に保護します。建築用塗料には通常、より高い施工性能と耐候性が必要ですが、HPMC はこれらの特性の向上に役立ちます。
高光沢コーティング: 高光沢コーティングには、表面の平坦性と平滑性に対するより高い要件があります。 HPMC のレベリング効果と膜形成特性により、コーティングの外観品質が大幅に向上し、より明るく滑らかになります。
HPMCは塗料やコーティングにおいて増粘、保水、レベリング、分散、皮膜形成など多くの役割を果たします。塗膜の施工性が向上するだけでなく、塗膜の品質や耐久性も向上します。したがって、HPMC は現代のコーティング配合物に広く使用されており、コーティングの性能と品質を確保するための重要な添加剤です。
投稿日時: 2024 年 10 月 11 日