1. 問題の概要
ヒドロキシエチルセルロース（HEC）ラテックス塗料に広く使用されている増粘剤およびレオロジー改質剤で、塗料の粘度、レベリング性、および貯蔵安定性を向上させます。しかし、実際の用途では、HECが結晶として沈殿することがあり、塗料の外観、施工性、さらには貯蔵安定性に影響を与えることがあります。
2. 結晶形成の原因の分析
溶解不足：HECを水に溶解するには、特定の撹拌条件と時間が必要です。溶解不足は局所的な過飽和を引き起こし、結晶沈殿を引き起こす可能性があります。
水質の問題: 硬水や不純物の多い水を使用すると、HEC が金属イオン (Ca²⁺、Mg²⁺ など) と反応して不溶性の沈殿物が形成されます。
不安定な処方: 処方内の一部の添加物 (防腐剤、分散剤など) が HEC と不適合に反応し、沈殿して結晶を形成する場合があります。
不適切な保管条件: 特に高温多湿の環境では、過度の温度や長期間の保管により HEC が再結晶化したり凝縮したりすることがあります。
pH 値の変化: HEC は pH に敏感であり、極端に酸性またはアルカリ性の環境では溶解バランスが崩れ、結晶の沈殿を引き起こす可能性があります。
3. 解決策
上記の問題に対応して、ラテックス塗料中の HEC 生成結晶の現象を回避または軽減するために、以下の対策を講じることができます。
HECの溶解方法を最適化する
事前分散法を使用します。まず、直接投入による凝集を防ぐために、低速撹拌で HEC をゆっくりと水に振りかけます。次に、完全に湿るまで 30 分以上放置し、最後に完全に溶解するまで高速撹拌します。
温水溶解法を使用します。50〜60℃の温水にHECを溶解すると溶解プロセスが加速されますが、過度に高い温度（80℃以上）を避けてください。そうしないと、HECが劣化する可能性があります。
少量のエチレングリコール、プロピレングリコールなどの適切な共溶媒を使用して、HEC の均一な溶解を促進し、過度の局所的濃縮による結晶化を減らします。
水質の改善
金属イオンの干渉を減らすために、通常の水道水の代わりに脱イオン水または軟水を使用してください。
ラテックス塗料の配合に適切な量のキレート剤（EDTA など）を加えると、溶液を効果的に安定化し、HEC が金属イオンと反応するのを防ぐことができます。
処方設計を最適化する
特定の高塩分防腐剤や特定の分散剤など、HECと相性の悪い添加物は避けてください。使用前に適合性試験を実施することをお勧めします。
急激な pH 変動による HEC の沈殿を防ぐために、ラテックス塗料の pH 値を 7.5 ～ 9.0 の間で制御します。
保管条件を管理する
ラテックス塗料の保管環境は適度な温度（5〜35℃）を維持し、長期間の高温または低温環境を避ける必要があります。
水分の蒸発や汚染を防ぎ、溶媒の揮発による HEC 濃度の局所的な増加を避け、結晶化を促進するために密閉状態を保ちます。
適切なHEC品種を選択する
HEC の種類によって溶解性、粘度などが異なります。高濃度で結晶化する傾向を減らすために、置換度が高く粘度が低い HEC を選択することをお勧めします。
溶解モードを最適化することによりHEC水質の改善、配合の調整、保管環境の管理、適切なHEC品種の選択などにより、ラテックス塗料中の結晶形成を効果的に回避または低減し、ラテックス塗料の安定性と施工性能を向上させることができます。実際の製造工程では、製品の品質とユーザーエクスペリエンスを確保するために、具体的な状況に応じて的確な調整を行う必要があります。
投稿日時: 2025年3月26日