VAE再分散性ポリマー粉末（CAS 24937-78-8）によるタイル接着剤の剥離問題の解決

ベトナムのホーチミン市に拠点を置く乾式モルタルメーカーは、ベトナム南部および近隣市場の住宅・商業建設プロジェクト向けに、様々なタイル接着剤製品を製造・販売していた。同社の主力製品は標準タイル接着剤で、総生産量の60%以上を占めていた。しかし、この製品は顧客からの最も深刻な苦情の原因にもなっていた。それは、設置後6ヶ月から18ヶ月以内に、タイルが外壁や床面から剥がれてしまうというものだった。

課題

剥離が報告された3つのプロジェクトにおける現場調査の結果、一貫した破損パターンが確認された。タイル接着剤は、モルタルとタイルの界面、あるいはモルタルと下地の界面ではなく、モルタル層内部で凝集破壊を起こしていた。この凝集破壊パターンは、タイルや下地との接着が不十分であったのではなく、熱サイクルによる応力によってモルタル自体に亀裂が生じていることを示していた。接着剤は、高温多湿なベトナム南部の気候において、直射日光にさらされるファサードタイルの日常的な熱膨張・収縮に対応するには硬すぎた。ベトナム南部では、西向きのファサードの表面温度が午後の時間帯に55℃を超えることが頻繁にあった。

製造元の既存の配合では、地元の販売業者から仕入れた、ガラス転移温度が20℃を超える標準的なRDP粉末グレードを使用していた。この硬質グレードは、熱膨張が最小限に抑えられる屋内床タイル接着剤には適していたが、硬化後のモルタルは脆すぎて、日常的な温度変化によって接着層に繰り返し引張応力が発生する外壁用途には適さなかった。Tgが20℃を超えると、モルタル内のポリマーフィルムは、その閾値以下の温度で完全に硬化し、日中の表面温度が高くなった後の夜間の冷え込みによる熱収縮応力が最も高くなるまさにその時に、ひび割れを橋渡しする機能を失ってしまう。

販売代理店は、屋内床と屋外ファサードの要件を区別することなく、すべてのタイル接着剤用途に同じグレードの接着剤を供給しており、製造元は、これら2つの用途環境では異なるRDPグレードが必要であることを認識していなかった。

解決策

EastChemに連絡した後、技術チームは最初の相談で根本原因を特定し、柔軟性のあるグレードへの切り替えを推奨しました。VAE再分散性ポリマー粉末CAS 24937-78-8は、外装タイル用接着剤の配合において、ガラス転移温度が0～10℃の範囲である一方、圧縮強度を優先する内装床タイル用接着剤については、既存の硬質グレードを維持する。

EastChem社は、タイル接着モルタル用の柔軟性グレードRDP粉末の試供品を、Tg、灰分含有量、再分散性、および皮膜形成特性に関する技術文書とともに供給しました。製造元は、従来の硬質グレードの2%から、柔軟性グレードを乾燥混合物の重量比で3%に増量して、外装タイル接着剤の配合を改良し、ベトナムの気候における外壁用途に必要な0.5MPaの接着強度と柔軟性を実現しました。

並行して実施した配合試験により、3%添加のフレキシブルグレードRDPは、標準硬化後に0.6MPa、水中浸漬後に0.5MPa、凍結融解サイクル後に0.4MPaの引張接着強度を有するタイル接着剤を生成することが確認されました。これらの強度はすべて、屋外用途における改良型タイル接着剤に関するEN 12004クラスC2の要件を満たすか、それを上回っています。接着されたタイルアセンブリに対する加速熱サイクル試験では、5℃から60℃の間で50サイクル後も接着層内に凝集破壊は見られませんでした。これは、従来のリジッドグレード配合では20サイクル後に目に見える微細な亀裂が発生したのと比較して大きな違いです。

結果

メーカーは、配合試験完了から3ヶ月以内に、改良された外装タイル用接着剤を新製品として発売した。この製品は、特に外壁や外装用途向けに位置づけられ、RDP含有量の増加と柔軟なグレード仕様を反映して、標準的な内装用グレードよりもやや高めの価格設定となっている。

発売後最初の1年間、改良された外装材を使用したプロジェクトから剥離に関する苦情は一切寄せられませんでした。その後、メーカーは外装材の販売網をインドネシア市場に拡大しました。インドネシアでも同様に高温の外壁環境が、同じような熱サイクルによる課題を生み出しています。メーカーはEastChem社と四半期ごとの供給契約を締結し、両製品ラインにおけるドライモルタルメーカーのニーズに対応する柔軟性のあるRDP粉末の供給を保証しました。また、新製品がラインナップに追加される際の配合開発に関する技術サポートも含まれています。

EastChem社が供給するタイル接着用の柔軟性のある乾燥モルタル添加剤のおかげで、メーカーは、60cm×60cmを超える大型磁器タイルを外壁に施工する場合にも、自信を持って自社の外装タイル接着剤を推奨できるようになった。これは、以前の配合では接着不良のリスクがあったため、これまで避けてきた市場セグメントである。

お客様の声

外装用と内装用タイル接着剤には異なるRDPグレードが必要だとは知りませんでした。EastChemはすぐに問題点を特定し、技術的な解決策を提供してくれました。配合変更後、当社の外装タイル接着剤はベトナムとインドネシアの複数の大規模プロジェクトで問題なく使用されています。

乾式モルタル製造会社技術部長、ベトナム、ホーチミン市

よくある質問

高温気候における外壁タイル接着剤に必要なRDP粉末のTg値はどれくらいですか？

東南アジア市場における外壁タイル用接着剤は、日中の表面温度変化が摂氏40度を超えるため、ガラス転移温度が摂氏0～10度の柔軟性のあるRDP粉末接着剤が求められます。ガラス転移温度が摂氏15度を超える硬質グレードの接着剤は、夜間の低温時に脆くなり、熱収縮応力下でひび割れを補修する機能を失い、時間の経過とともに接着層内部で凝集破壊を引き起こします。

内装用タイル接着剤と外装用タイル接着剤のRDPグレード要件の違いは何ですか？

空調管理された環境で使用される屋内床タイル用接着剤は、温度変化が最小限に抑えられ、圧縮強度と耐水性が重視されます。Tg 10～20℃の半柔軟性または硬質のRDPグレードが適しています。屋外ファサードタイル用接着剤は、日常的および季節的な温度変化にさらされるため、ファサード表面が使用中に経験する全温度範囲において、ひび割れ耐性と接着強度を維持するために、Tg 0～10℃の柔軟性のあるRDPグレードが必要です。

EastChemは、さまざまな製品ライン向けに、硬質および軟質のRDP粉末グレードの両方を提供できますか？

はい。EastChemが供給しています。VAE再分散性ポリマー粉末CAS 24937-78-8は、硬質、半柔軟性、柔軟性、疎水性の各グレードがあり、乾燥モルタルメーカーが自社製品ラインナップの各製品に適したグレードを指定できるようになっています。Tg、灰分含有量、再分散性に関するバッチ証明書は、すべてのグレードおよびすべての出荷分に対して標準で提供されます。