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水性樹脂の粘度は非常に低いため、塗料の保管性や施工性能の要求を満たせない。そのため、水性塗料の粘度を適切な状態に調整するために、適切な増粘剤を使用する必要がある。

増粘剤には様々な種類があります。増粘剤を選定する際には、増粘効率や塗膜レオロジーの制御に加えて、塗膜の施工性能、塗膜の外観、耐用年数を最大限に高めるために、その他の要素も考慮する必要があります。

増粘剤の種類の選択は、主に製剤の必要性と実際の状況に基づいて行われます。

増粘剤を選定・使用する際には、これらが重要となる。

1. 高分子量HECは低分子量HECに比べて絡み合いの度合いが大きく、貯蔵中の増粘効率が優れています。また、せん断速度が増加すると、巻き付き状態が破壊され、せん断速度が大きいほど、分子量が粘度に及ぼす影響は小さくなります。この増粘メカニズムは、使用する基材、顔料、添加剤とは関係なく、適切な分子量のセルロースを選択し、増粘剤の濃度を調整するだけで適切な粘度が得られるため、広く利用されています。

2. HEUR増粘剤は、ジオールまたはジオールエーテルを共溶媒とする粘性のある水溶液で、固形分濃度は20%～40%です。共溶媒の役割は凝集を抑制することであり、共溶媒がない場合、同じ濃度では増粘剤はゲル状になります。同時に、溶媒の存在により製品の凍結を防ぐことができますが、冬季は使用前に温める必要があります。

3. 固形分が少なく粘度の低い製品は廃棄が容易で、バルクでの輸送や保管が可能です。そのため、HEURの増粘剤の中には、同じ製品でも固形分含有量が異なるものがあります。低粘度増粘剤は共溶剤含有量が高く、使用時の塗料の中期せん断粘度が若干低くなりますが、配合中の他の箇所で添加する共溶剤を減らすことで相殺できます。

4. 適切な混合条件下では、低粘度のHEURはラテックス塗料に直接添加できます。高粘度の製品を使用する場合は、増粘剤を添加する前に水と共溶剤の混合液で希釈する必要があります。増粘剤を直接水で希釈すると、製品中の元の共溶剤の濃度が低下し、接着性が向上して粘度が上昇します。

5. 混合槽への増粘剤の添加は、一定かつゆっくりと行い、槽の壁に沿って行う必要があります。添加速度が速すぎると、増粘剤が液面にとどまり、攪拌軸の周囲に渦を巻くように液中に引き込まれるため、増粘剤が十分に混合されなかったり、局所的な濃度が高くなりすぎて過剰に増粘または凝集したりする可能性があります。

6. HEUR増粘剤は、他の液体成分の後、乳剤の前に塗料混合タンクに添加され、最大の光沢を確保します。

7. HASE増粘剤は、エマルジョン塗料の製造において、希釈や中和をすることなく、エマルジョンの形で塗料に直接添加されます。混合工程の最終段階、顔料分散段階、または混合工程の第一段階として添加することができます。

8. HASEは高酸性エマルジョンであるため、添加後、エマルジョン塗料中にアルカリが存在する場合、HASEはこのアルカリと競合します。したがって、HASE増粘剤エマルジョンはゆっくりと一定の速度で添加し、よく攪拌する必要があります。そうしないと、顔料分散系またはエマルジョンバインダーに局所的な不安定性が生じ、後者は中和された表面基によって安定化されます。

9. アルカリは増粘剤添加前または添加後に添加できます。添加前に添加する利点は、増粘剤が顔料またはバインダーの表面からアルカリを奪うことで、顔料分散液または乳化バインダーの局所的な不安定性が生じないようにすることです。添加後にアルカリを添加する利点は、配合、設備、製造手順にもよりますが、増粘剤粒子がアルカリによって膨潤または溶解される前に十分に分散されるため、局所的な増粘や凝集を防ぐことができることです。最も安全な方法は、まずHASE増粘剤を水で希釈し、その後アルカリで事前に中和することです。

10. HASE増粘剤はpH約6で膨潤し始め、pH7～8で増粘効果が最大限に発揮されます。ラテックス塗料のpHを8以上に調整することで、pHが8を下回るのを防ぎ、粘度の安定性を確保できます。