JP2004351406A - 建築物外壁の改装方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱貫流率5.0W/(m2・K)以下の断熱性壁の屋外側表面に形成された有機系旧塗膜面に対し、少なくとも1種の改装用塗料を塗付積層する。改装用塗料による積層塗膜は、結合剤として架橋反応型有機質樹脂を含む塗膜であって、赤外線反射性と水蒸気透過性とを有し、20℃での伸び率が2〜120%、下記式による抗張積の比が0.3以上を示すものとする。
<式>「抗張積の比」=「60℃での抗張積」/「20℃での抗張積」
【選択図】なし
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第一には、塗膜に対する熱負荷の問題である。上述のように建築物外壁の断熱性を高めれば、その屋外側表面では太陽光直射による熱の逃げ場がなくなる。このため、外壁の屋外側表面に形成された塗膜は、その影響を直接的に受け、温度が非常に上昇しやすい状態となる。このような温度上昇は、塗膜膨れや剥れ等の異常を誘発する場合がある。
第二には、水分の問題である。通常、有機系塗料ではその塗膜表面が外気に直接曝されていると、劣化の進行とともに降雨等による水分が塗膜表面から吸収されやすくなり、その水分が塗膜内ないし基材内に滞留しやすくなる。基材の裏面等から水分が取り込まれる場合もある。このような状態の塗膜面に対し、通常の塗料で改装を行うと、塗膜の内側に水分が閉じ込められてしまい、その水分の蒸発に伴って、高い確率で塗膜膨れ等の異常が発生する。外壁が断熱性を有する場合は、特に、塗膜の温度上昇が大きくなるため、水分の蒸発による膨れ等が発生しやすくなる。
1.建築物外壁の屋外側に形成された旧塗膜面に対し、少なくとも1種の改装用塗料を塗付積層する建築物外壁の改装方法であって、
(1)外壁が、熱貫流率5.0W/(m2・K)以下の断熱性壁であり、
(2)旧塗膜面が、有機質樹脂を結合剤とする塗料によって形成された塗膜を有するものであり、
(3)改装用塗料による積層塗膜が、結合剤として架橋反応型有機質樹脂を含む塗膜であって、赤外線反射性と水蒸気透過性とを有し、20℃での伸び率が2〜120%、下記式による抗張積の比が0.3以上を示すものである
ことを特徴とする建築物外壁の改装方法。
<式>「抗張積の比」=「60℃での抗張積」/「20℃での抗張積」
2.改装用塗料による積層塗膜が、1種の改装用塗料からなるもの、または2種の改装用塗料からなるものであり、少なくとも第1の改装用塗料が架橋反応型有機質樹脂を結合剤とする塗料であることを特徴とする1.に記載の建築物外壁の改装方法。
3.第1の改装用塗料が、架橋反応型有機質樹脂を結合剤とする顔料容積濃度30〜90%の塗料であることを特徴とする2.に記載の建築物外壁の改装方法。
4.第1の改装用塗料における架橋反応型有機質樹脂が、有機質樹脂とその架橋剤からなり、有機質樹脂の固形分100重量部に対し架橋剤を0.05〜50重量部含むものであることを特徴とする2.または3.に記載の建築物外壁の改装方法。
まず、本発明の対象となる外壁は、熱貫流率5.0W/(m2・K)以下の断熱性壁である。このような断熱性壁は、建築物の高断熱化・高気密化には欠くことができないものであるが、太陽光が直射する部位においては、その屋外側表面に形成された塗膜に大きな熱負荷を与えてしまうものである。特に、本発明は、高い断熱性能を有する外壁、すなわち熱貫流率が1.0W/(m2・K)以下、さらには0.50W/(m2・K)以下である断熱性壁に適用した場合において顕著な効果を発揮することができる。
本発明は、断熱性壁が熱貫流率の低い基材の場合や、少なくとも上述のような基材と断熱材との複合体によって構成される場合において特に効果的である。
(1)式1により、外壁を構成する各部材の熱伝導率と厚さから熱抵抗を算出する。
熱抵抗=厚さ/熱伝導率・・・(式1)
(2)式2により、各部材の熱抵抗と空気の熱抵抗(熱伝達抵抗)から熱貫流抵抗を算出する。
熱貫流抵抗=屋内側空気の熱抵抗+各部材の熱抵抗の合計+屋外側空気の熱抵抗・・・(式2)
(但し、屋内側空気の熱抵抗は0.11m2・K/W、屋外側空気の熱抵抗は0.04m2・K/Wとする)
(3)式3により、熱貫流抵抗から熱貫流率を算出する。
熱貫流率=1/熱貫流抵抗・・・(式3)
有機系塗料としては、有機質樹脂を含む各種の塗料が挙げられる。具体的には、例えば、JIS K5654「アクリル樹脂エナメル」、JASS18 M−207「非水分散形アクリル樹脂エナメル」、JIS K5656「建築用ポリウレタン樹脂塗料」、JASS18 M−404「アクリルシリコン樹脂塗料」、JIS K5658「建築用ふっ素樹脂塗料」、JIS K5660「つや有合成樹脂エマルションペイント」、JIS K5663「合成樹脂エマルションペイント」、JIS K5667「多彩模様塗料」、JIS K5668「合成樹脂エマルション模様塗料」、JIS A6909「建築用仕上塗材」の外装薄塗材E、可とう形外装薄塗材E、防水形外装薄塗材E、外装厚塗材E、複層塗材E、防水形複層塗材E、複層塗材RE、防水形複層塗材RE、複層塗材RS、防水形複層塗材RE等が挙げられる。
有機系塗料における有機質樹脂の含有量は特に限定されないが、有機系塗料の固形分中に通常5重量%以上、好ましくは20重量%以上である。
なお、赤外線反射率測定においては、アルミ板に黒色塗料(アクリル樹脂の固形分100容量部にカーボンブラックを6容量部含むもの)を乾燥膜厚が60μmとなるように塗付したものを試験基材とする。
<式1>「抗張積の比」=「60℃での抗張積」/「20℃での抗張積」
抗張積の比の上限は、特に限定されないが、通常1未満である。抗張積の比が0.3より小さい場合は、膨れや剥れが発生しやすくなる。
伸び率は下記式2によって算出され、抗張積は下記式3によって算出される。
<式2>「伸び率(%)」=(「破断時の伸び量(mm)」/60)×100
<式3>「抗張積(N/mm)」=「引張強さ(N/mm2)」×「破断時の伸び量(mm)」
但し、
「引張強さ(N/mm2)」=「最大引張力(N)」/「試験片の断面積(mm2)」
「破断時の伸び量(mm)」=「破断時のつかみ間距離(mm)」−60
架橋反応型有機質樹脂における架橋反応性は、例えば、カルボキシル基とカルボジイミド基、カルボキシル基とエポキシ基、カルボキシル基とアジリジン基、カルボキシル基とオキサゾリン基、水酸基とイソシアネート基、カルボニル基とヒドラジノ基、エポキシ基とヒドラジノ基、エポキシ基とアミノ基、アルコキシシリル基どうし等の反応性官能基を組み合わせることによって付与することができる。これらの組み合わせは1種または2種以上で使用することができる。
架橋反応型有機質樹脂の形態としては、水溶性樹脂、水分散性樹脂、非水分散形樹脂、溶剤可溶形樹脂、無溶剤形樹脂等が挙げられる。このうち、本発明では水分散性樹脂が好適である。
本発明では、上述のような顔料を適宜選択することにより、白色以外の色相においても顕著な効果を発揮することができる。
第1の改装用塗料における架橋反応型有機質樹脂としては、特にエポキシ基−ヒドラジノ基架橋反応型有機質樹脂が好適である。具体的に、このような架橋反応型有機質樹脂は、有機質樹脂としてエポキシ基含有合成樹脂エマルション、架橋剤としてヒドラジノ基含有化合物を使用することによって得ることができる。ヒドラジノ基含有化合物としては、例えば、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド等、あるいはヒドラジノ基含有重合体等が挙げられる。
第1の改装用塗料の塗装においては、スプレーガン、ローラー、刷毛等の塗装器具を使用することができる。塗付量は、固形分換算で通常0.1〜2kg/m2(好ましくは0.2〜1kg/m2、より好ましくは0.3〜0.8kg/m2)程度である。
第2の改装用塗料の塗付量は、第1の改装用塗料よりも少ないことが望ましく、通常、固形分換算で0.05〜0.5kg/m2(好ましくは0.1〜0.3kg/m2、より好ましくは0.1〜0.25kg/m2)程度である。このような塗付量であれば、第1の改装用塗料の特性を十分に生かすことができる。
塗装においては、スプレーガン、ローラー、刷毛等の塗装器具を使用することができる。
スレート板(厚さ6mm)の片面に、アクリル系熱可塑性樹脂(Tg−40℃)、酸化チタン、炭酸カルシウム、寒水石、及びゴム粉を主成分とする外装厚塗材E(樹脂含有量22重量%)を玉状に吹付けた後、ミネラルスピリットを付けたプラスチックローラーで玉の凸部を押え、断面が台形状の凹凸を有する4〜8mmの塗膜を形成させ、これを促進耐候性試験機「アイスーパーUVテスター」(岩崎電気株式会社製)にて400時間曝露させたものを旧塗膜とした。
次いで、この旧塗膜に対し、塗料Aを塗付量0.5kg/m2でスプレー塗装した後、スレート板の裏面(塗装面と反対側の面)に住宅用グラスウール(厚さ100mm)及びスレート板(厚さ6mm)を順に積層することにより、試験体を作製した。なお、スレート板(厚さ6mm)・住宅用グラスウール(厚さ100mm)・スレート板(厚さ6mm)からなる積層体は断熱性壁に相当するものであり、その熱貫流率は0.39W/(m2・K)である。
得られた試験体について、塗膜面から40cmの距離から赤外線ランプ(出力250W)を8時間照射した後、その外観変化を目視にて観察した。その結果、特に異常は認められなかった。
この塗料Aの形成塗膜の赤外線反射率は64%、水蒸気透過度は56g/m2・24h、20℃での伸び率は55%、抗張積の比は0.46であった。赤外線反射率は、分光光度計(島津製作所製「UV−3100」)にて測定した。
塗料Aを塗装した後、さらに塗料Mを塗付量0.2kg/m2でスプレー塗装した以外は、実施例1と同様の方法で試験体を作製した。
なお、塗料Mは、樹脂2(アルコキシシリル基含有アクリル樹脂エマルション、Tg30℃)の固形分100容量部に対し、酸化チタンを3.5容量部、黄色酸化鉄を0.3容量部、弁柄を0.5容量部、フタロシアニンブルーを0.3容量部含有する、顔料容積濃度4%のグレー色の塗料である。
塗料Aと塗料Mの積層塗膜における赤外線反射率は66%、水蒸気透過度は54g/m2・24h、20℃での伸び率は58%、抗張積の比は0.47であった。
得られた試験体に対し、実施例1と同様に試験を行ったところ、特に異常は認められなかった。
塗料Aに代えて塗料Bを使用した以外は、実施例1と同様の方法で試験体を作製した。
なお、塗料Bは、樹脂3(エポキシ基含有アクリル樹脂エマルションとアジピン酸ジヒドラジドとの混合物(固形分比率100:5)、Tg0℃)の固形分100容量部に対し、酸化チタンを3.5容量部、黄色酸化鉄を0.3容量部、弁柄を0.5容量部、フタロシアニンブルーを0.3容量部、重質炭酸カルシウムを158容量部含有する、顔料容積濃度62%のグレー色の塗料である。
この塗料Bの形成塗膜の赤外線反射率は64%、水蒸気透過度は58g/m2・24h、20℃での伸び率は72%、抗張積の比は0.49であった。
得られた試験体に対し、実施例1と同様に試験を行ったところ、特に異常は認められなかった。
塗料Bを塗装した後、さらに塗料Mを塗付量0.2kg/m2でスプレー塗装した以外は、実施例3と同様の方法で試験体を作製した。
塗料Bと塗料Mの積層塗膜における赤外線反射率は66%、水蒸気透過度は55g/m2・24h、20℃での伸び率は74%、抗張積の比は0.48であった。
得られた試験体に対し、実施例1と同様に試験を行ったところ、特に異常は認められなかった。
塗料Aに代えて塗料Cを使用した以外は、実施例1と同様の方法で試験体を作製した。
なお、塗料Cは、樹脂4(カルボキシル基・エポキシ基含有アクリル樹脂エマルション、Tg−15℃)の固形分100容量部に対し、酸化チタンを3.5容量部、黄色酸化鉄を0.3容量部、弁柄を0.5容量部、フタロシアニンブルーを0.3容量部、重質炭酸カルシウムを34容量部含有する、顔料容積濃度28%のグレー色の塗料である。
この塗料Cの形成塗膜の赤外線反射率は65%、水蒸気透過度は27g/m2・24h、20℃での伸び率は124%、抗張積の比は0.28であった。
得られた試験体に対し、実施例1と同様に試験を行ったところ、塗膜に膨れが発生してしまった。
塗料Aに代えて塗料Dを使用した以外は、実施例1と同様の方法で試験体を作製した。
なお、塗料Dは、樹脂5(アクリル樹脂エマルション、Tg0℃)の固形分100容量部に対し、酸化チタンを3.5容量部、黄色酸化鉄を0.3容量部、弁柄を0.5容量部、フタロシアニンブルーを0.3容量部、重質炭酸カルシウムを158容量部含有する、顔料容積濃度62%のグレー色の塗料である。
この塗料Dの形成塗膜の赤外線反射率は64%、水蒸気透過度は42g/m2・24h、20℃での伸び率は56%、抗張積の比は0.23であった。
得られた試験体に対し、実施例1と同様に試験を行ったところ、塗膜に膨れが発生してしまった。
塗料Aに代えて塗料Eを使用した以外は、実施例1と同様の方法で試験体を作製した。
なお、塗料Eは、樹脂5(アクリル樹脂エマルション、Tg0℃)の固形分100容量部に対し、酸化チタンを3.8容量部、黄色酸化鉄を0.2容量部、弁柄を0.1容量部、カーボンブラックを0.4容量部、重質炭酸カルシウムを158容量部含有する、顔料容積濃度62%のグレー色の塗料である。
この塗料Eの形成塗膜の赤外線反射率は13%、水蒸気透過度は42g/m2・24h、20℃での伸び率は56%、抗張積の比は0.23であった。
得られた試験体に対し、実施例1と同様に試験を行ったところ、塗膜に膨れが発生してしまった。
Claims (1)
- 建築物外壁の屋外側に形成された旧塗膜面に対し、少なくとも1種の改装用塗料を塗付積層する建築物外壁の改装方法であって、
(1)外壁が、熱貫流率5.0W/(m2・K)以下の断熱性壁であり、
(2)旧塗膜面が、有機質樹脂を結合剤とする塗料によって形成された塗膜を有するものであり、
(3)改装用塗料による積層塗膜が、結合剤として架橋反応型有機質樹脂を含む塗膜であって、赤外線反射性と水蒸気透過性とを有し、20℃での伸び率が2〜120%、下記式による抗張積の比が0.3以上を示すものである
ことを特徴とする建築物外壁の改装方法。
<式>「抗張積の比」=「60℃での抗張積」/「20℃での抗張積」
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