タイル接着剤用HPMCを購入するために知っておくべき7つのこと

タイル接着剤用のHPMCを購入する際には、これらのことを知っておく必要がある。 ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC） は、高純度のコットンセルロースをアルカリ条件下で特殊エーテル化することにより製造される。近年、HPMCは機能性混和剤として、主に建築業界で保水性と増粘性の役割を果たし、タイル接着剤に広く使用されている。タイル接着剤は、セラミックタイル、表面タイル、床タイルなどの装飾材料の貼り付けに使用される新しい近代的な装飾材料です。

接着性が高く、柔軟性に優れているなどの利点がある。タイル用接着剤は、セメント、砂、ギ酸カルシウム、添加剤を特定の割合で配合したものである。 タイル用接着剤の処方 には様々な添加剤が含まれている。一般に、タイル接着剤には保水性と増粘効果をもたらすセルロースエーテルが添加される。最も使用されているのは、HPMCと ヘムシー.この記事では、タイル接着剤用HPMCを購入する方法を説明します：知っておくべきトップ7HPMCはタイル接着剤の中で最も基本的な添加剤です。

1.究極の「HPMCグレード」ガイド

1.1 応用分野によるHPMCは建築グレードのHPMCに分けられる、 日化学グレードHPMC食品グレードのHPMCと医薬品グレードのHPMCがある。その タイル接着剤e HPMCは建築材料グレードに属します。このビデオでは、壁用パテやスキムコート、タイル用接着剤、セルフレベリングなど、それぞれの建築用途に適したHPMCのグレードをご紹介します。

1.2 粘度による粘度はHPMCの重要な指標である。HPMCはタイル接着剤の粘度を HPMC溶液の粘度.HPMCの粘度は一般に、特定の濃度（2%）のHPMC溶液を、特定の温度（20℃）とせん断速度（または20rpmなどの回転速度）で、特定の測定器で測定した粘度の値を指します。粘度はHPMCの性能を評価する重要なパラメータである。HPMC溶液の粘度が高ければ高いほど、タイル用接着剤の粘度が高くなり、基材への接着性が向上する。また、たるみ防止や分散防止能力も強くなる。しかし、その粘度が強すぎると、タイル接着剤の流動性や操作性に影響を与える。

1.3 異なる粘度によるHPMCは低粘度、中粘度、高粘度の3つのグレードに分けられる：

異なる粘度計で測定した結果は、かなり異なることに注意する必要があります。したがって、サンプルを試験する際には、供給元と同じブランドとモデルの粘度計を使用する必要があります。

1.4 HPMCの水への溶解度HPMCは遅延溶解型HPMC、すなわち表面処理型HPMCと非遅延溶解型HPMC、すなわち非表面処理型HPMCに分けられる。建設業界では、HPMCを中性水に入れ、HPMC製品を別々に溶解して、HPMCが表面処理されているかどうかを判断することが多い。単独で中性水に入れた後、すぐに固まって分散しない製品は表面処理をしていない製品であり、単独で中性水に入れた後、固まらずに分散できる製品は表面処理をしている製品である。

非表面処理HPMC：

• 表面が未処理のHPMC製品を単独で溶解させると、その粒子は速やかに溶解し、速やかに皮膜を形成するため、他の粒子に水が入らなくなり、凝集や凝集を引き起こす。
• 未処理のHPMCの特徴は、一つの粒子が中性、アルカリ性、酸性の状態で素早く溶解することである。それでも、液体中で粒子間に分散することができず、凝集や塊状化を引き起こす。
• 実際の操作では、このシリーズの製品をゴム粉、セメント、砂などの固体粒子と物理的に分散させた後、溶解速度は猛烈であり、凝集や凝集は見られない。従って、非表面処理HPMCはセメント系、石膏系タイル接着剤には使用できるが、ペーストエマルジョン系タイル接着剤には使用できない。

表面処理HPMC：

• 表面処理されたHPMC製品の粒子は、中性の水中では、個々の粒子は凝集することなく分散することができるが、すぐには粘性にならない。一定時間浸漬すると、表面処理の化学構造が破壊された後、水はHPMC粒子を溶解することができる。この時、製品の粒子は完全に分散され、十分な水分を吸収しているため、溶解後に製品が凝集・凝集することはありません。
• 表面処理HPMC製品の特徴は、水溶液中では粒子同士が分散する。アルカリ性では速やかに溶解し、中性・酸性ではゆっくりと溶解する。
• 実際の生産工程では、この一連の製品はアルカリ性条件下で他の固体微粒子材料と分散された後に溶解されることが多い。その溶解速度は未処理品と変わらない。建築工程では、セメント系タイル接着剤や石膏系タイル接着剤はアルカリ系であり、HPMCの添加は最小限である。これらの粒子間に均一に分散させることができる。水を加えるとHPMCはすぐに溶解する。ペースト状のエマルジョン接着剤タイプのタイル用接着剤は、通常中性か弱酸性の製品です。このシリーズの製品を使用して溶解するには一定の時間がかかりますが、表面処理されていないHPMCを使用して溶解を早めることは不可能です。

2.タイル用接着剤の様々な応用シーンにおけるHPMCソリューション

• 屋内用タイル接着剤：キッチンやバスルームなどの使用例

家庭の装飾品としては、一般的にセラミック ユニークな場所のタイル バルコニーの壁（タイル壁用接着剤）、浴室（シャワー壁用接着剤）、キッチン、階段など、見た目がとても美しく、防水効果もあります。特に台所や浴室はカビや細菌が発生しやすいので、粘度が高く防水性の高いHPMCを使用することをお勧めします。高粘度で防水性のあるHPMCは、シーリング材やタイル接着剤の密閉性を良くし、湿気による様々なトラブルを防ぎ、装飾の寿命を延ばし、後々のメンテナンスを軽減します。

• 屋外用タイル接着剤：プール、外壁、屋外バルコニーなど。

プールや屋外バルコニーなどの屋外空間をデザインする場合、外装タイル用接着剤、特にプール用タイル用接着剤には、耐水性、耐熱性、耐寒性、耐摩耗性などが求められます。屋外空間は一般的に、太陽、雨、プールの水、泥などに長期間さらされるため、これらの問題を解決するために強力な接着剤を使用する必要があります。したがって、セラミックタイル接着剤をこれらのニーズに対応させるためには、高粘度のHPMCを選択する必要がある。

3.HPMC製造プロセス

HPMCは何から作られているのですか？ セルロースエーテルは1905年に初めて報告され、スイダがアルカリで膨潤させたセルロースを硫酸ジメチルと反応させたものであったが、当時はセルロースエーテルを分離することはできなかった。1912年、セルロースエーテルの調製に関する特許が初めて登場した。1927年にはHPMCの合成と分離に成功した。1938年、アメリカの DOWケミカル はMCの工業生産を実現した。HPMCの大規模な工業生産は1948年に米国で行われ、生産プロセスは1960年から1970年にかけて成熟した。

HPMCの製造工程は、気相法と液相法に分けられる。

ヨーロッパ、アメリカ、日本などの先進国では、この方式が採用されつつある。 気相法. 木材パルプ を原料として（高粘度製品を生産する時綿状パルプを使用する）、アルカリ化とエーテル化を同じ反応設備で行い、一次反応は横型反応器であり、中央の横型攪拌軸とセルロースエーテルを生産するために特別に設計された横型回転飛刀があり、優れた混合効果を得ることができる。反応工程は先進的な自動制御手段を採用して、温度と圧力を正確に制御することができる。

反応終了後、過剰の塩化メチルと副生したジメチルエーテルはガス状で回収装置に入り、別々にリサイクル・再利用される。精製・精製処理は連続式ロータリーフィルタープレスで行われる。粉砕は、余分な水分を除去するために乾燥させながら、高効率の完成品粉砕機で行われる。混合や包装などの補助工程も、自動制御システムの下で完結する。

気相法には次のような利点がある。

• コンパクトな装置、高いシングルバッチ生産量
• 反応温度が液相法より低く、反応時間が液相法より短い。
• 反応制御は液相法より正確である。
• 複雑な溶剤回収システムは不要
• 低い人件費と労働集約度

しかし、このプロセスには次のようなデメリットもある：

• 設備と自動制御への投資が大きく、技術的内容が高く、投資と建設に多額の費用がかかる。
• 高度に自動化されているため、オペレーターの品質に対する要求は高い。
• ひとたび故障が発生すると、重大な事故が起こりやすい
• 問題が発生すると、ライン全体の生産が停止する

現在、中国メーカーによるHPMCの生産は、主に以下の方法に基づいている。 液相法.一般的に、 精綿 を原料とし、複合粉砕機を用いて粉砕するか、精綿を直接アルカリ化し、二元混合有機溶媒を用いてエーテル化する。反応は縦型反応器で行われる。完成品はバッチ処理され、造粒は高温高圧で行われる（造粒を行わないメーカーもあり、乾燥と粉砕は通常の方法で行われる）。ほとんどの特殊処理は、防カビ剤なしで製品の水和時間を遅らせる（溶解を早める）だけで、配合処理や包装は手作業である。

液相プロセスには次のような利点がある：

• 反応過程では、装置の内圧は小さく、装置の圧力容量に対する要求は低く、リスクは小さい。
• セルロースを灰汁に浸漬すると、十分に膨潤し、均一にアルカリ化されたアルカリセルロースが得られる。灰汁はセルロースへの浸透性、膨潤性に優れている。
• エーテル化反応器が小さく、アルカリセルロースが均一に膨潤できる。従って、製品の品質管理が容易で、比較的均一な置換度と粘度の製品が得られ、品種変更も容易である。

• しかし、このプロセスには次のようなデメリットもある：

• 通常、リアクターはそれほど大きくない（15m以下²)、生産能力も統計的な制約から小さい。生産量を増やそうと思えば、必然的にリアクターを増やすことになる；
• 原油の精製・精製には、多くの設備と複雑な作業、そして多大な労力を必要とする。
• 防カビ処理とコンパウンド処理がないため、製品の粘度安定性と製造コストに影響する。
• 包装は手動方式を採用し、労働強度が高く、労働コストが高い、反応制御の自動化の程度は気相法より低いので、制御精度が比較的低い。
• 気相プロセスと比べると、複雑な溶媒回収システムが必要になる。

ミケム は、中国の協力工場に、ドイツから輸入した設備と国際的にトップクラスのフレキシブルな大型HPMC反応・精製生産ラインを導入した。リアクターは25m² 横型装置。アルカリ化反応とエーテル化反応を同じ設備で行い、DCS中央制御システムを採用している。国際先進技術を消化吸収し、現在のHPMC製品の型式と仕様が完成し、生産能力も大幅に向上した。

自動制御を実現する分散型制御システム（DCS）。液体と固体を含む材料はDCSシステムによって正確に計量し、添加することができる。反応過程の温度と圧力制御もすべてDCS自動制御と遠隔監視を実現する。製品生産の実現性、信頼性、安定性、安全性は従来の生産方式より大幅に向上した。人手を節約し、労働強度を下げるだけでなく、現場の作業環境も改善される。

4.HPMC価格に影響を与える要因

HPMC製品を購入する際、最も現実的な関心事は価格である。調査によると、中国メーカーが生産するセラミックタイル接着剤用HPMCの価格は一般的に3000米ドル前後で変動しており、欧米諸国では一般的に4500米ドルを超える。

HPMCの価格はその粘度に大きく関係している。 現在、粘度は2万以上の高粘度と100以下の超低粘度の両極端に分けられ、価格も比較的高い。中粘度は価格が安い。純度が高いほど価格は高くなる。98%～99%の高純度品の価格は高く、96%以下の純度の製品の価格はやや低い。一般的に、HPMCの価格差は製品の品質と密接な関係がある。高品質の製品の価格は相応に高く、低価格の製品の価格は相対的に低い。

価格変動は、市場における原材料の価格変動とも密接な関係がある。 2021年初頭、原油価格の上昇が化学業界の一斉値上げにつながった。HPMCの原料価格も影響を受けている。精綿に関しては、国際綿花価格が徐々に上昇している。短期的には、綿花価格はさらに上昇すると予想されるが、大幅な上昇の条件は揃っていない。後期の天候を注意深く見守る必要がある。

一方、製造される反応媒体であるエタノール、イソプロパノール、トルエン、プロピレンオキシドの価格も相対的に上昇しており、2021年第1四半期もHPMCの価格上昇が続くことになる。

価格の変動は市場の需要と切り離せない。 2020年には 流行の波 世界的に多くの工場が操業停止となり、世界的な需要が減少する一方、生産能力は比較的安定しており、市場は供給過剰となっているため、HPMC価格も下落する。2021年初頭、伝染病の流行中に年間生産能力が減少したため、伝染病が収束し需要が再開すると、HPMC価格は再び上昇した。

価格変動は不可抗力の影響を受ける。2020年に世界的に流行が拡大したため、世界中の工場が一斉に閉鎖された。一部の国での流行は2020年半ばまでに収束したが、世界的な生産性の低下はまだ完全には回復していない。また、2021年初頭には極寒流の影響を受け、米国テキサス州南部の一部で降雪、凍結、氷雨などの異常気象が発生し、道路の凍結や通行止めが発生した。

州内外には多くの石油・化学施設がある。停電は州内の多くの製油所や化学工場の生産を "麻痺 "させた。生産能力の回復が再び中断され、市場に供給不足が現れ、HPMCの価格が再び急上昇した。

5.メラコルと他ブランドとの比較

なぜMelacollブランドのHPMCをお勧めするのか？MIKEMは セルロースエーテルの専門メーカー.当社は多くのセルロースエーテルメーカーと強固な協力関係を築き、中国に生産拠点を設立しました。

中国の豊富で安価な原料供給により、当社のセルロースエーテル生産能力は年間5万トンに達する。そのため、コスト管理と回収において大きな優位性を持っています。

しかし ミケムのセルロースエーテル MelaCollの生産基地は中国にあり、MelaCollのセルロースプロダクトの生産プロセスは最もよい質および持続性を保障するためにアメリカのISOの品質規格および技術によって制御される。各プロダクトは顧客に渡される前に質の点検を経る。私たちは、高性能で信頼性の高い品質の製品をお客様に提供しています。そのため、製品の品質においても大きな優位性を持っています。

6.HPMC VS HEMC

6.1 生産工程の違い

HPMCの原料は精製綿や木材パルプで、セルロースのメチル基とポリヒドロキシプロピルエーテルの一部である。セルロースをアルカリ化し、プロピレンオキシドと塩化メチルの反応系でエーテル化する。

HEMCの製造方法はHPMCとは少し異なる。セルロースをアルカリ化した後、プロピレンオキシドをエチレンオキシドに置き換え、グルコース環基の水酸基を置換して作られる。

6.2 物理的・化学的特性の違い

HPMC塩化メチル上のメトキシ基がグルコース環基上の水酸基に置き換わる。ヒドロキシプロピル基が水酸基に置き換わり、連鎖重合が起こる。HPMCは熱ゲル性を有し、その溶液はイオン電荷を持たず、金属塩やイオン性化合物と相互作用せず、強い耐カビ性を有し、良好な分散性、乳化性、増粘性、接着性、保水性、糊保持性を有する。

HPMCと比較すると、HEMCの化学構造はより強固である。 親水性基だから 高温でより安定 熱安定性が良い。 と比較して 一般的なHPMCセルロースエーテルはゲル温度が比較的高いため、高温環境での使用に有利である。 HPMCと同様、HEMCもまた、優れた防カビ性、分散性、乳化性、増粘性、接着性、保水性、接着剤保持性を有する。

製品の外観、繊度、乾燥減量、硫酸灰分、溶液PH値、光線透過率、粘度などの具体的な指標は、製品の型式や機能に関連するものであり、メーカーによってレベルが異なるので、ここでは触れない。

6.3 セルロースエーテル基含有量の違い

通常、HPMCのメトキシ含量は16%～30%で、ヒドロキシプロピル含量は4%～32%である；HEMCのメトキシ含量は22%～30%で、ヒドロキシエトキシ含量は2%～14%である。

異なるグループの内容を特定し、計算する方法：

HPMCとHEMCは置換基が異なるため、セルロースエーテルサンプルは密閉反応器内で加熱反応させることができる。アジピン酸の触媒作用により、置換アルコキシ基はヨウ化水素酸によって定量的に分解され、対応するヨードアルカンが生成する。反応生成物をo-キシレンで抽出し、抽出液をガスクロマトグラフに注入して成分を分離する。分離時間を通して、ヒドロキシプロピルとヒドロキシエトキシが同定できる。標準内部法を使用して、試料中の検査対象成分の含有量を定量し、計算する。

それを見つけるのは難しくない。 ヒドロキシエトキシ基の分離時間はメトキシ基とヒドロキシプロピル基の間にあり、標準液の分離時間と比較することで基の種類を判定することができます。ピーク時間から基の種類を判定し、ピーク間面積から基の含有量を算出します。

6.4 ゲル化温度の違い

ゲル温度はセルロースエーテルの本質的な指標である。セルロースエーテル水溶液は熱ゲル特性を持つ。温度が上がると粘度は下がり続ける。水溶液の温度がある値に達すると、セルロースエーテル水溶液はもはや均一で透明ではなく、白いガムを形成し、最終的に粘度を失う。 ゲル温度試験法：濃度が0.2%のセルロースエーテル溶液の試料を調製し、水浴中で溶液が白濁、あるいは白色のゲルが現れ、粘度が完全になくなるまでゆっくりと加熱する。

現在、溶液の温度はプレーンエーテルの繊維ゲル温度である。HEMCのゲル温度はHPMCよりやや高い。一般的にHPMCのゲル温度は60℃～75℃、HEMCは75℃～90℃である。

HPMCのメトキシ含量とヒドロキシプロピル含量の比率は、製品の水溶性、保水性、表面活性、ゲル温度にマイナスの影響を与える。一般に、メトキシ含量が高く、ヒドロキシプロピル含量が低いHPMCは、水溶性と表面活性は良好であるが、ゲル温度は低い。

ヒドロキシプロピル含量を適切に増加させ、メトキシ含量を減少させれば、ゲル温度を上昇させることができるが、ヒドロキシプロピル含量が高すぎると、ゲル温度を低下させ、水溶性と表面活性を悪化させる。MIKEM実験の結果、メトキシ含量が27-35の場合、HPMCのオールラウンドな性能は比較的バランスのとれた状態に達することがわかった。具体的には、異なるニーズに応じてHPMCの異なる範囲を選択することができる。

6.5 タイル接着剤における様々な用途

タイル接着剤へのHEMCとHPMCの応用 は、分散剤、保水剤、増粘剤、バインダーとして使用でき、保水性を有する。

セルロースエーテルのゲル温度は、用途における熱安定性を決定する。 HPMCのゲル温度 は通常60℃から75℃の間であり、モデルやグループの含有量、他メーカーの製造工程の違いによって異なる。HEMCグループの特性により、ゲル温度が高く、通常は80℃以上であるため、高温条件下での安定性はHPMCよりも優れている。

実用的な用途では、非常に高温の施工環境では、タイル接着剤中の粘度と含有量が同じHEMCの保水性は、HPMCよりも大きな利点がある。特に東南アジア、アフリカ、南米などの熱帯地域では、高温での施工が行われることがあります。ゲル温度が低すぎるHPMCは、高温になるとHPMC本来の増粘性や保水性が失われ、施工に影響が出る。

HEMCはその構造により多くの親水基を持つため、より優れた親水性を有する。モルタル中のHEMCの保水率は、正確な添加量で同じ粘度の製品の場合、HPMCよりわずかに高い。さらに、HEMCの垂れ防止能力は比較的優れている。

7.タイル接着剤にHPMCが必要な4つの理由

HPMCを購入するには、タイル接着におけるHPMCの役割も理解しなければならない。

• 保水力を大幅に向上させ、タイル接着剤の水硬化工程を十分にし、タイル接着剤の接着強度を向上させ、タイル接着剤の滑り止め性をさらに向上させる。
• 作業員がタイル配置の誤差を調整するのに便利な、良好な開口時間と操作可能な時間。
• HPMCは、凝集を起こすことなく乾燥粉末成分を混合しやすくし、作業時間を短縮する。また、施工の効率化、作業性の向上、コスト削減にもつながります。
• HPMCはタイル接着剤の可塑性と柔軟性を向上させる。