1. セルロースエーテル
セルロースエーテルは、アルカリセルロースとエーテル化剤を特定の条件下で反応させて生成される一連の製品の総称です。アルカリセルロースをさまざまなエーテル化剤に置き換えると、さまざまなセルロースエーテルが得られます。置換基のイオン化特性に応じて、セルロースエーテルはイオン型（カルボキシメチルセルロースなど）と非イオン型（メチルセルロースなど）に分けられます。置換基の種類に応じて、セルロースエーテルはモノエーテル（メチルセルロースなど）と混合エーテル（ヒドロキシプロピルメチルセルロースなど）に分けられます。溶解性の違いに応じて、水溶性（ヒドロキシエチルセルロースなど）と有機溶剤溶解性（エチルセルロースなど）に分けられます。乾式混合モルタルは主に水溶性セルロースであり、水溶性セルロースは表面処理後に即時型と遅延溶解型に分けられます。
モルタルにおけるセルロースエーテルの作用メカニズムは次のとおりです。
（１）モルタル中のセルロースエーテルが水に溶解すると、表面活性により、システム内のセメント質材料の有効かつ均一な分布が確保されます。保護コロイドとして、セルロースエーテルは固体粒子を「包み込み」、その外表面に潤滑膜の層を形成し、モルタルシステムの安定性を高め、混合プロセスにおけるモルタルの流動性と施工の滑らかさも向上します。
（２）セルロースエーテル溶液の分子構造特性により、モルタル中の水分が失われにくく、長期間にわたって徐々に放出されるため、モルタルに良好な保水性と作業性を与える。
1.1.1 メチルセルロース（MC）
精製綿をアルカリ処理し、塩化メチルをエーテル化剤として一連の反応を経てセルロースエーテルを製造する。一般的に、置換度は1.6～2.0で、置換度によって溶解度が異なり、非イオン性セルロースエーテルに属する。
（１）メチルセルロースは冷水に溶けますが、温水には溶けにくく、水溶液はpH＝3～12の範囲で安定しています。デンプン、グアーガム、多くの界面活性剤との相性が良く、温度がゲル温度に達するとゲル現象が発生します。
（2）メチルセルロースの保水性は、添加量、粘度、粒子の細かさ、溶解速度に依存する。一般的に、添加量が多く、細かさが小さく、粘度が大きいほど保水性が高くなります。添加量は保水性に大きな影響を与え、粘度は保水性に正比例しません。溶解速度は主にセルロース粒子の表面改質度と粒子の細かさに依存します。上記のセルロースエーテルのうち、メチルセルロースとヒドロキシプロピルメチルセルロースはより高い保水性を持っています。
（３）温度変化はメチルセルロースの保水率に重大な影響を及ぼします。一般的に、温度が高いほど保水率は悪くなります。モルタルの温度が40℃を超えると、メチルセルロースの保水特性が著しく悪化し、モルタルの作業性に重大な影響を及ぼします。
（4）メチルセルロースはモルタルの作業性と接着性に明らかな影響を及ぼします。ここでの「接着性」とは、作業員の塗装用具と壁下地との間に感じられる接着力、つまりモルタルのせん断抵抗を指します。接着性が大きく、モルタルのせん断抵抗が大きく、作業員が使用過程で要求する強度も大きいため、モルタルの施工性は悪いです。セルロースエーテル製品では、メチルセルロースの接着性は中程度です。
1.1.2 ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）は、近年、生産量と使用量が急速に増加しているセルロースの一種です。これは、一連の反応を経てエポキシプロパンと塩化メチルをエーテル化剤として使用し、アルカリ処理後の精製綿から作られた非イオン性セルロース混合エーテルです。置換度は一般に1.2〜2.0です。その特性は、メトキシ含有量とヒドロキシプロピル含有量の割合によって異なります。
（１）ヒドロキシプロピルメチルセルロースは冷水に溶けやすいが、温水には溶けにくい。しかし、温水中でのゲル化温度はメチルセルロースより大幅に高く、メチルセルロースに比べて冷水への溶解性も大幅に向上している。
（2）ヒドロキシプロピルメチルセルロースの粘度は分子量と関係があり、分子量が高いほど粘度が高くなります。温度も粘度に影響を与え、温度が上昇すると粘度が低下します。ただし、高粘度と温度の影響はメチルセルロースよりも低く、溶液は室温で安定しています。
（３）HPMCの保水性は添加量と粘度に依存し、同じ添加量ではメチルセルロースよりも保水性が高い。
（4）ヒドロキシプロピルメチルセルロースは酸と塩基に対して安定しており、その水溶液はpH=2〜12の範囲で安定しています。苛性ソーダと石灰水は性能にほとんど影響を与えませんが、アルカリは溶解速度を加速し、粘度ピンを改善します。ヒドロキシプロピルメチルセルロースは一般的な塩に対して安定していますが、塩溶液の濃度が高いと、ヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液の粘度が増加する傾向があります。
（５）ヒドロキシプロピルメチルセルロースは、水溶性高分子化合物と混合して、より粘度の高い均一な溶液を形成することができる。例えば、ポリビニルアルコール、デンプンエーテル、植物ガムなど。
（６）ヒドロキシプロピルメチルセルロースはメチルセルロースよりも酵素耐性が優れており、その溶液が酵素分解される可能性はメチルセルロースよりも低い。
（７）ヒドロキシプロピルメチルセルロースのモルタル構造に対する接着性はメチルセルロースよりも高い。
1.1.3 ヒドロキシエチルセルロース（HEC）
精製綿は、アルカリ処理後、アセトン存在下でエーテル化剤としてエチレンオキシドと反応させて製造されます。置換度は一般に1.5～2.0で、親水性が強く、水分を吸収しやすいです。
（１）ヒドロキシエチルセルロースは冷水に溶けるが、温水には溶けにくい。溶液は高温で安定しており、ゲル化しない。モルタルの中高温下で長時間使用できるが、保水性はメチルセルロースより低い。
（2）ヒドロキシエチルセルロースは一般的な酸と塩基に対して安定です。アルカリは溶解を促進し、粘度をわずかに高めます。水への分散性はメチルセルロースやヒドロキシプロピルメチルセルロースよりもわずかに劣ります。
（３）ヒドロキシエチルセルロースはモルタルのたわみ防止には優れた性能を発揮するが、セメントの硬化遅延時間が長い。
（4）国内の一部企業が生産するヒドロキシエチルセルロースは、水分含有量と灰分含有量が高いため、メチルセルロースに比べて性能が著しく低い。
1.1.4 カルボキシメチルセルロース
イオン性セルロースエーテルは、天然繊維（綿など）をアルカリ処理し、エーテル化剤としてモノクロロ酢酸ナトリウムを使用し、一連の反応を経て製造されます。その置換度は一般に0.4～1.4で、その性能は置換度によって大きく左右されます。
（１）カルボキシメチルセルロースは吸湿性が高く、通常の保存条件下では多量の水分を含有します。
（２）カルボキシメチルセルロース水溶液はゲルを生成せず、温度上昇とともに粘度は低下するが、温度が50℃を超えると粘度は不可逆的となる。
（３）その安定性はpHに大きく影響されます。一般的に石膏系モルタルには使用できますが、セメント系モルタルには使用できません。アルカリ度が高いと粘度が失われます。
（４）保水性はメチルセルロースに比べてはるかに低い。石膏系モルタルの硬化を遅らせ、強度を低下させる。しかし、カルボキシメチルセルロースの価格はメチルセルロースに比べて大幅に安い。
2. 再分散性ポリマー粉末
再分散性ゴム粉末は、特殊なポリマーローションを噴霧乾燥して作られます。処理中、保護コロイドと硬化防止剤は不可欠な添加剤になります。乾燥したゴム粉末は、80〜100mmの球状粒子が集まったものです。これらの粒子は水に溶け、元のローション粒子よりわずかに大きい安定した分散液を形成します。この分散液は、脱水および乾燥後にフィルムを形成します。このフィルムは、通常のローションのフィルム形成と同様に不可逆であり、水に触れても分散液に分散しません。
再分散性ゴム粉末は、スチレンブタジエン共重合体、第三級エチレンカーボネート共重合体、エチレン酢酸共重合体などに分類され、これに基づいて、有機ケイ素とビニルラウレートをグラフトして性能を向上させることができます。 異なる改質措置により、再分散性ゴム粉末は、耐水性、耐アルカリ性、耐候性、柔軟性などのさまざまな特性を持つようになります。 ビニルラウレートと有機ケイ素が含まれており、ゴム粉末に優れた疎水性を持たせることができます。 高度に分岐したエチレン第三炭酸塩は、Tg値が低く、柔軟性が優れています。 これらの粉末をモルタルに適用すると、セメントの凝結時間を遅延させる効果がありますが、遅延効果は同様のローションを直接適用した場合よりも小さくなります。 対照的に、スチレンブタジエンの遅延効果はエチレンビニルアセテートの遅延効果よりも大きいです。 投与量が少なすぎると、モルタルの性能向上は明らかではありません。
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投稿日時: 2022年10月24日