高粘度、低粘度の HPMC は、ゲル温度以下でもチキソトロピーを示します。

ヒドロキシプロピルメチルセルロース (HPMC) は、その多機能特性により多くの産業で主要な原料となっている化合物です。これは、食品添加物、化粧品の増粘剤、さらには多くの医薬品の医療成分として一般的に使用されています。 HPMC のユニークな特性はそのチキソトロピー挙動であり、これにより特定の条件下で粘度および流動特性を変化させることができます。さらに、高粘度および低粘度の HPMC の両方がこの特性を備えており、ゲル温度未満でもチキソトロピーを示します。

HPMC では、圧力を加えたり撹拌したりすると溶液がずり減粘し、粘度が低下するときにチキソトロピーが発生します。この動作は逆にすることもできます。応力が取り除かれ、溶液が放置されると、粘度はゆっくりと高い状態に戻ります。このユニークな特性により、HPMC はよりスムーズな塗布と容易な処理を可能にするため、多くの業界で貴重なコンポーネントとなっています。

非イオン性ハイドロコロイドとして、HPMC は水中で膨潤してゲルを形成します。膨潤とゲル化の程度は、ポリマーの分子量と濃度、溶液の pH と温度によって異なります。高粘度の HPMC は通常、分子量が高く、高粘度のゲルを生成しますが、低粘度の HPMC は分子量が低く、粘度の低いゲルを生成します。ただし、これらの性能の違いにもかかわらず、両方のタイプの HPMC は、分子レベルで起こる構造変化によりチキソトロピーを示します。

HPMC のチキソトロピー挙動は、せん断応力によるポリマー鎖の整列の結果です。 HPMCにせん断応力を加えると、加えられた応力の方向にポリマー鎖が整列し、応力が無い状態では存在していた三次元網目構造が破壊されます。ネットワークの破壊により、溶液の粘度が低下します。応力が除去されると、ポリマー鎖が元の配向に沿って再配置され、ネットワークが再構築され、粘度が回復します。

HPMC は、ゲル化温度以下でもチキソトロピーを示します。ゲル温度は、ポリマー鎖が架橋して三次元ネットワークを形成し、ゲルを形成する温度です。それはポリマー溶液の濃度、分子量、pH によって異なります。得られたゲルは粘度が高く、圧力をかけても急激に変化しません。しかし、ゲル化温度以下では、HPMC 溶液は液体のままでしたが、部分的に形成されたネットワーク構造の存在により、依然としてチキソトロピー挙動を示しました。これらの部品によって形成されたネットワークは圧力下で破壊され、粘度が低下します。この動作は、撹拌時に溶液が容易に流れる必要がある多くの用途で有益です。

HPMC は、いくつかのユニークな特性を備えた多用途の化学物質であり、そのうちの 1 つはそのチキソトロピー特性です。高粘度および低粘度の HPMC は両方ともこの特性を備えており、ゲル温度未満でもチキソトロピーを示します。この特性により、HPMC は、スムーズな適用を確実にするために簡単なフローを処理するソリューションを必要とする多くの業界で貴重なコンポーネントになっています。高粘度 HPMC と低粘度 HPMC の特性の違いにもかかわらず、それらのチキソトロピー挙動は、部分的に形成されたネットワーク構造の整列と破壊によって発生します。そのユニークな特性により、研究者は常に HPMC のさまざまな用途を研究し、新製品を開発し、世界中の消費者により良いソリューションを提供したいと考えています。