塗料およびコーティング用の CMC: レオロジーとコスト効率の最適化

競争の激しい塗料やコーティングの世界では、高級製品と失敗品の違いは レオロジーに帰着することがよくあります。塗料は、沈殿を防ぐために缶の中で厚くし、塗りやすいように刷毛では薄くし、液垂れを防ぐために壁では再び厚くする必要があります。

ヒドロキシエチル セルロース (HEC) は一般的な増粘剤ですが、 カルボキシメチル セルロース (CMC) は、特定の水ベースのシステムにとって優れたコスト効率の高い代替品として浮上しています。特に内部エマルションやジステンパーにおいて、優れた増粘力と安定性を発揮します。

ただし、すべての CMC がコーティングに適しているわけではありません。間違ったグレードを選択すると、相分離、黄変、または耐スクラブ性の低下につながる可能性があります。このガイドでは、配合を安定させるために最適な CMC を選択する方法について詳しく説明します。

1. コーティングにおけるCMCの役割: 単なる増粘以上のもの

CMC はとして機能します。 保護コロイド および レオロジー調整剤 、水性塗料のその機能は 3 つあります。

A. 粘度とチキソトロピー (「ボディ」)

• 機能: CMC は粘度を高め、塗料に「ボディ」を与えます。

• メカニズム： を形成します。 チキソトロピー 構造（せん断減粘）これは、塗料が静止状態では粘稠（沈降を防止）していますが、せん断力が加わると（ブラッシング中またはローリング中）流動性が高まり、滑らかな仕上がりが保証されることを意味します。

B. 顔料懸濁液（沈降防止）

• 機能: 重い顔料 (二酸化チタンや炭酸カルシウムなど) が缶の底に沈むのを防ぎます。

• メカニズム: CMC のアニオン性は、静電反発による顔料の分散を助け、長期保存期間にわたって混合物を均一に保ちます。

C. 流れとレベリング

• 機能： ブラシ跡や飛び散りを軽減します。

• メカニズム: CMC は水の放出速度を制御することにより、塗膜が乾燥する前に「平らにならし」、滑らかで均一な表面を作成します。

コーティング業界向けに特化したグレードを当社のウェブサイトでご覧ください。 カルボキシメチルセルロース（CMC）製品一覧.

2. 配合者にとっての重要な選択要素

HEC を交換する場合、または新しい増粘剤を選択する場合は、次のパラメータを考慮してください。

要素 1: 色の安定性と純度

• 課題: 低品質の CMC には、時間の経過とともに塗料が黄変したり、白色顔料の明るさに影響を与えたりする不純物が含まれていることがよくあります。

• 解決策: 常に 精製または高純度の CMC (最低 98% または 99.5%)を選択してください。高純度なので溶液中の透明性が保証され、着色剤の着色力を妨げません。

要素 2: 防水性とコスト

• 現実: CMC は水溶性が高いです。これにより使いやすくなりますが、 耐湿潤スクラブ性に影響を与える可能性があります。 最終的な乾燥フィルムの

• 戦略:

• エコノミー/インテリアペイントの場合: CMC はコストが低いため、理想的な選択肢です。

• プレミアム/外装ペイントの場合: を使用してください 高 DS (置換度) CMC 。置換度が高いと、ラテックスエマルジョンとの相溶性が向上し、標準グレードよりも優れた耐水性が得られます。

要因 3: エマルションとの相溶性

• チェック: CMC がバインダー (アクリル、スチレンアクリル、または PVA) と互換性があることを確認します。電荷が一致しないと、エマルジョンが破壊 (凝固) する可能性があります。 CMC は陰イオン性であるため、ほとんどの標準的な陰イオン性ラテックス システムと互換性があります。

3. ケーススタディ: CMC の実際の動作

ケーススタディ 1: エコノミーインテリアジステンパー

• シナリオ: 予算に優しい内壁塗料のメーカーは、粘度を失わずにコストを削減する必要がありました。 HEC はこの製品ラインには高すぎました。

• 解決策:彼らは に切り替えました。 Unionchem 中粘度 CMC.

• 結果：

• コスト削減： 増粘剤の原料コストが40％下がりました。

• 性能: 塗料は優れた缶内安定性と不透明性を維持しました。こすり抵抗のわずかな減少は、この特定の市場セグメント (天井および交通量の少ない壁) では許容範囲でした。

ケーススタディ 2: ラテックスペイントの「耐飛散性」の向上

• シナリオ: DIY ペイント ブランドは、塗布中にローラー ペイントが飛び散りすぎるという苦情を受けました。

• 診断: レオロジーがニュートン的すぎました (せん断下で水っぽくなりすぎました)。

• 解決策: を配合 高粘度のチキソトロピック CMC.

• 結果: 新しいフォーミュラの「降伏値」はより高くなりました。ローラー上に留まりながらも壁にスムーズに流れ、ユーザー エクスペリエンスと仕上がりの品質が大幅に向上しました。

4. 技術的なヒント: 溶解

塗料製造における一般的な問題の 1 つは、増粘剤を添加したときに塊 (「フィッシュアイ」) が形成されることです。

• ベストプラクティス: 可能であれば、CMC を水タンクに直接追加しないでください。代わりに、水を加える前に CMC パウダーを乾燥顔料/充填剤と 事前に混合する か、高せん断分散機を使用してください。これにより、塊のない瞬時の水分補給が保証されます。

結論: レオロジーの賢い選択

カルボキシメチル セルロースは、塗料配合者に、他のセルロース エーテルの数分の一のコストで粘度と流れを制御する強力なツールを提供します。適切な純度と粘度を選択することで、品質と手頃な価格に対する市場の要求を満たす、安定した滑らかな塗布塗料を実現できます。

では ユニオンケム、塗料配合の微妙なバランスを理解しています。当社では、ラテックスエマルジョンとの適合性について特別にテストされた高純度の CMC グレードを提供しています。

塗料の配合を最適化する必要がありますか?チェックしてください コーティングの CMC 仕様を確認する か、ラボテスト用のサンプルをリクエストしてください。

よくある質問 (FAQ)

Q1: CMC は塗料中の HEC (ヒドロキシエチルセルロース) を完全に置き換えることができますか?

A: 内装用塗料 や経済的なジステンパーでは、はい、CMC が完全な代替品となることがよくあります。には伝統的に HEC が好まれていますが、CMC と HEC のブレンドを使用すると、性能を維持しながらコストを最適化できます。 外装塗料 高い耐水性を必要とする

Q2: CMC は塗料の色に影響しますか?

A：高純度CMCは溶液中では無色透明なので、塗装の色には影響しません。ただし、低純度の「テクニカル グレード」CMC を使用すると黄ばみが発生する可能性があるため、白または淡色の塗料には常に精製グレードを指定してください。

Q3: 塗料におけるチキソトロピーの利点は何ですか?

A: チキソトロピー (せん断減粘性) は重要です。これにより、塗料を缶内で厚くし（沈殿を防止）、刷毛で薄くし（塗りやすく）、壁に塗ると再び厚く（液だれや垂れを防止）することができます。 CMC はこの特性を提供することに優れています。

Q4: CMC はアクリルエマルジョンと互換性がありますか?

A: はい、CMC はアニオン性であり、一般に水性塗料に使用されるアニオン性アクリル、スチレンアクリル、酢酸ビニルエマルションと相溶性があります。