コーティングのセルロースエーテル：知っておくべき6つの完璧な機能

セルロースは多糖類の天然高分子化合物で、その化学構造は無水β-グルコースがベースとなっている。各塩基環は1つの一級水酸基と2つの二級水酸基を持つ。一連のセルロース誘導体は、以下のような化学修飾によって得ることができる。 セルロースエーテル  セルロースエーテルは、多くの産業で広く使用されている。 コーティング産業 は、セルロースエーテルの主な応用分野のひとつである。

1.セルロースエーテルの性質

1.1 外観

セルロースエーテルは白色または乳白色で、無臭、無毒、流動性のある繊維状の粉末であり、水分を吸収しやすく、水に溶けて透明な粘性のある安定したコロイドになる。

1.2 溶解度

MC は冷水に溶け、熱水に溶けず、いくつかの溶剤に溶ける； MHEC は冷水に溶けるが、熱水や有機溶剤には溶けない。 HPMCの溶解度 しかし、MCとMHECの水溶液を加熱するとMCとMHECは沈殿する。MCは45~60℃で沈殿するが、混合エーテル化MHECの沈殿温度は65~80℃まで上昇する。

1.3 拡張の遅れ

セルロースエーテルは、中性pHの水ではある程度の膨潤遅延があるが、アルカリ性pHの水ではこの膨潤遅延を克服できる。

1.4 粘度

セルロースエーテルはコロイド状で水に溶けており、その粘度はセルロースエーテルの重合度に依存する。溶液には水和した高分子が含まれている。高分子の絡み合いにより、溶液の流動挙動はニュートン流体とは異なるが、せん断力によって変化する挙動を示す。セルロースエーテルの高分子構造により、溶液の粘度は濃度の上昇とともに急激に増加し、温度の上昇とともに急激に減少する。

1.5 生物学的安定性

セルロースエーテルは水相で使用される。水さえあればバクテリアは増殖する。バクテリアの増殖は酵素菌の生産につながる。酵素菌はセルロースエーテルの隣接する未置換のアンヒドログルコース単位の結合を切断し、ポリマーの分子量を低下させる。したがって、セルロースエーテル水溶液を長期保存する場合には、防腐剤を添加する必要がある。これは抗菌性セルロースエーテルを使用する場合でも同様である。

2.セルロースエーテルのコーティングへの応用

塗膜中のセルロースエーテル、例えば次のようなもの。 HPMCHECは重要な役割を果たしている。全処方の0.2%から0.5%を添加することで、増粘、保水、顔料やフィラーの沈殿防止、接着力・結合力の向上が期待できる。

2.1 粘度

コーティング用セルロースエーテルの粘度グレードについては、以下のビデオをご覧ください：

セルロースエーテル水溶液の粘度は、せん断力によって変化する。セルロースエーテルで増粘したコーティング剤やスラリーにもこの性質がある。塗布しやすくするためには、セルロースエーテルの種類と量を注意深く選ぶ必要がある。コーティング剤にセルロースエーテルを使用する場合、 中粘度製品 が使える。

2.2 保水

セルロースエーテルは、多孔質基材に水分が素早く侵入するのを防ぐことができるため、施工工程全体において、乾燥を早めることなく均一な塗膜を形成することができる。エマルジョンの含有量が高い場合、少ないセルロースエーテルで保水性の要求を満たすことができる。コーティング剤やスラリーの保水性は、セルロースエーテルの濃度とコーティング基材の温度に依存する。

2.3 顔料とフィラーを安定させる

顔料やフィラーは沈殿する性質があります。塗膜を均一で安定した状態に保つには、顔料フィラーを懸濁させなければならない。塗膜中のセルロースエーテルは、塗膜に特定の粘度を持たせることができ、保管中に沈殿を生じさせない。

2.4 接着および接着強度

セルロースエーテルの優れた保水性と接着性により、塗膜と基材との良好な接着性を確保することができる。MHECとNaCMCは乾燥付着性と接着性に優れているため、特に紙強化パルプに適しているが、HECはこの目的には適していない。

2.5 コロイドの保護機能

セルロースエーテルは親水性があるので、コーティングの保護コロイドとして使用できる。

2.6 シックナー

セルロースエーテルは、建築粘度を調整するための増粘剤としてラテックス塗料に広く使用されている。 中・高粘度ヒドロキシエチルセルロース やメチルヒドロキシエチルセルロースは主にエマルジョン塗料に使用される。セルロースエーテルは、合成増粘剤（ポリアクリレート、ポリウレタンなど）と併用されることもある。 ラテックス塗料の特性を改善する そしてラテックス塗料に均一な安定性を与える。

3.要約すると

セルロースエーテルは保水性と増粘性に優れているが、特性や用途によっては異なるものもある。私たちは 用途に応じた粘度グレード アニオン性セルロースエーテルは、2価および3価の陽イオンと水不溶性の塩を形成しやすい。そのため、メチルヒドロキシエチルセルロース（HEMC）やヒドロキシエチルセルロース（HEC）に比べ、カルボキシメチルセルロースナトリウムは耐スクラブ性が低い。しかし HPMCとCMC にも多くの違いがあるため、用途に応じて選択する必要がある。