JP2005350892A - 外壁塗装面の補修方法および外壁塗装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 外表面に無機クリア塗膜層を形成した外壁塗装構造における防水機能あるいは耐水機能の低下を改善する。
【解決手段】 外表面に無機クリア塗膜層３０を有する建築物の外壁面を補修する方法であって、マイクロクラック３２が発生した無機クリア塗膜層３０の表面に、有機クリア塗料を塗工して、一部がマイクロクラック３２に浸入した有機クリア塗膜層４０を形成する工程（ａ）を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外壁塗装面の補修方法および外壁塗装構造に関し、詳しくは、住宅等の建築物の外壁面を塗装仕上げしてなる外壁塗装面を補修する方法と、このような塗装仕上げが施された外壁塗装構造とを対象にしている。

建築物の外壁面に塗装仕上げを施すことは良く知られている。構築された外壁面に塗装仕上げを行う場合と、外壁面に施工される外装材の表面に予め塗装仕上げを施しておく場合がある。
具体的な外壁塗装構造として、外壁面を構成する窯業系サイディングボードなどの外装下地材の表面に、まず、着色された有機シーラー塗料を塗装して、外装下地材の表面の細かな凹凸を埋めて表面を平滑にしたり外観意匠性に優れた着色を施したりする。その上に、耐候性や耐水性に優れた無機クリア塗料を塗装して、有機シーラー塗膜層を保護することが行われている。

特許文献１には、着色有機塗膜層と無機クリア塗膜層とを積層する外壁塗装構造が示されている。着色有機塗膜層によって、外観意匠性を向上させるとともに、無機クリア塗膜層によって、耐久性を向上できるとされている。
特開平１０−１９３４９９号公報

外壁塗装構造の外表面に無機クリア塗膜層を形成していても、経時的に雨水等の水分が浸入してしまうことがある。
その理由を検討したところ、非常に硬質で強固な無機クリア塗膜層に、微細なひび割れ、すなわちマイクロクラックが発生し、このマイクロクラックから水分が浸入していることが判った。無機クリア塗膜層のマイクロクラックが、その下側の着色有機シーラー塗膜層まで到達すると、比較的に水分を吸収しやすい着色有機シーラー塗膜層から外装下地材にまで水分が浸入することになる。その結果、外装下地材から外壁の内部構造までが劣化し易くなってしまう。

本発明の課題は、このような無機クリア塗膜層を形成した外壁塗装構造における防水機能あるいは耐水機能の低下を改善することである。

本発明にかかる外壁塗装面の補修方法は、外表面に無機クリア塗膜層を有する建築物の外壁面を補修する方法であって、前記無機クリア塗膜層の表面に、有機クリア塗料を塗工して有機クリア塗膜層を形成する工程（ａ）を含む。
〔外壁面〕
住宅その他の各種建築物における外壁面であって、表面に塗装仕上げが施される。
外壁面には、建築物の室内と室外との仕切る側壁面のほか、軒下面や屋根面、柱表面、塀表面など、建築物の外部に露出する表面構造を包含している。
塗装を行う前の外壁面は、建築物の躯体構造を構成するコンクリート構造や鉄骨構造、木柱構造などが直接に露出している場合もあるし、木質ボードや石膏ボード、窯業系サイディングボードなどの外装下地材が施工されている場合もある。

〔補修前の塗装構造〕
基本的には、通常の建築物における外壁面の塗装構造と共通している。
塗装構造は、単独または複数層の塗膜層で構成される。塗膜層を形成する塗料には、無機塗料および有機塗料があり、何れも使用できる。１液型および２液型の塗料があり、何れも使用できる。
塗装構造の最内層には、通常、外装下地材などの外壁面を構成する材料に強固に接合したり、外壁面に有する微細な凹凸を埋めて表面を平滑にしたりするためのシーラー塗膜層が設けられる。塗装構造の外観意匠性を高める着色塗膜層も設けられる。シーラー塗膜層と着色塗膜層を、一つの塗膜層で兼用することもできる。シーラー塗膜層や着色塗膜層は、それぞれの機能を果たすのに適した各種の塗料を塗工することによって形成できる。無機塗料および有機塗料の何れもが使用できるが、通常は、着色性や意匠性に優れた有機塗料が用いられる。より具体的には、アクリル系有機塗料やアクリルウレタン系有機塗料、ウレタン系有機塗料、アクリルシリコン系塗料などが挙げられる。

塗装構造の最外層に、無機クリア塗膜層が形成される。無機クリア塗膜層は、防水性あるいは耐水性に優れ、透明性や耐候性、耐汚染性、機械的強度にも優れている。無機クリア塗膜層を形成するための無機クリア塗料としては、通常の建築用途あるいは外壁塗装用途に使用されている無機クリア塗料と同様の材料や配合からなるものが使用できる。例えば、金属アルコキシド系無機塗料、無機・有機ハイブリッド系塗料などが挙げられる。
前記した特開平１０−１９３４９９号公報に記載された塗装構造も採用できる。
〔補修方法〕
前記したように、塗装構造の最外層すなわち外表面に無機クリア塗膜層を有する建築物の外壁面を補修する。

建築物の施工後、長い期間にわたって風雨や寒暖の差、日射などに晒されることで、無機クリア塗膜層の表面に、微細な割れあるいはヒビであるマイクロクラックが発生する。このようなマイクロクラックが発生し、マイクロクラックから塗装構造および外壁の内部構造までに、水分が浸入する可能性が高まった段階で、補修を行えばよい。マイクロクラックの発生がない段階、あるいは、マイクロクラックが発生し難い個所については、補修を行う必要はない。
通常、建築物の外側壁の場合、施工後、３〜１０年経過した段階で、補修作業を行うことが望ましい。環境条件によっては、適切な補修時期は違ってくる。

補修作業は、無機クリア塗膜層の表面に、有機クリア塗料を塗工して有機クリア塗膜層を形成する。
有機クリア塗料は、基本的には、通常の建築用途に使用される有機クリア塗料であればよい。透明性あるいは非透水性に優れた有機クリア塗料が好ましい。無機クリア塗膜層のマイクロクラックへの浸透性が高いものが好ましい。具体的には、溶剤２液型アクリルシリコン系有機塗料が挙げられる。シリコン含有量が約１０〜２０重量％のものが好ましい。透明性に優れた有機クリア塗料は、元の塗装構造における色や意匠を損なうことが少ない。有機クリア塗料で補修した個所と補修しない個所との違いが、外観的に目立ち難い。

塗装作業は、通常の有機クリア塗料の場合と共通している。無機クリア塗膜層の表面が汚れている場合は、表面を洗浄してから、有機クリア塗料を塗装することが望ましい。塗装方法は、スプレー塗装、刷毛塗り塗装、ローラ塗装など、通常の塗装方法が採用できる。
有機クリア塗料を塗装したあとは、通常、自然乾燥によって乾燥硬化させることができる。
有機クリア塗料によって形成される有機クリア塗膜層の厚みは、乾燥硬化後の厚みで１０〜３０μｍに設定することができる。この厚みには、無機クリア塗膜層に浸入した有機クリア塗料は含めない。

〔補修後の塗装構造〕
前記補修前の塗装構造に対して、無機クリア塗膜層の表面を覆う有機クリア塗膜層が追加される。有機クリア塗膜層の一部は、無機クリア塗膜層のマイクロクラックの内部まで浸入している。無機クリア塗膜層の下側に存在する着色塗膜層やシーラー塗膜層にまで、有機クリア塗膜層の一部が浸入している場合もある。窯業系サイディングボードなどからなる外装下地材の表面まで有機クリア塗膜層が浸入していてもよい、
無機クリア塗膜層のマイクロクラックが有機クリア塗膜層で塞がれているので、雨水などの水分がマイクロクラックの内部に浸入することが防止される。補修後に、無機クリア塗膜層に新たなマイクロクラックが発生しても、表面が有機クリア塗膜層に覆われていれば、水分の浸入は阻止される。無機クリア塗膜層に比べて柔軟性に優れた有機クリア塗膜層は、外壁面の外力による変形や熱変形に容易に追随するので、有機クリア塗膜層にはマイクロクラックが発生し難い。有機クリア塗膜層が、無機クリア塗膜層とその下の着色塗膜層やシーラー塗膜層との密着性、一体性を向上させる。

但し、有機クリア塗膜層は、無機クリア塗膜層に比べると、耐候性や機械的強度には劣る。経時的に劣化したり傷が付いたりすると、無機クリア塗膜層のマイクロクラックを塞いだり防水機能を果たし難くなることがある。このような場合は、再度、有機クリア塗料を塗装する補修作業を行えばよい。通常の環境条件では、有機クリア塗膜層は、７〜１５年の間は十分な防止機能を発揮することができる。

本発明にかかる外壁塗装面の補修方法は、外表面の無機クリア塗膜層の上に、有機クリア塗料を塗工して有機クリア塗膜層を形成することによって、無機クリア塗膜層に発生したマイクロクラックを塞ぐことができる。その結果、マイクロクラックから水分が浸入して無機クリア塗膜層の下側に存在する塗装構造や外装下地材などの外壁構造が劣化したり汚れたりすることを、良好に防止することができる。有機クリア塗膜層は透明であるから、塗装構造に含まれる着色塗膜層による外観色や意匠を損なうことが少ない。

図１は、住宅の屋内と屋外とを仕切る外側壁における補修前の塗装構造（ａ）および補修後の塗装構造（ｂ）を示している。
〔補修前の塗装構造〕
図１（ａ）に示すように、外壁面は、セメント板などの窯業系サイディングボードからなる外装下地材１０を有している。外装下地材１０の表面（図の左側）には、着色シーラー塗膜層２０を有する。外装下地材１０の裏面側には、外壁の内部構造が存在するが、図示を省略している。
着色シーラー塗膜層２０は、着色有機シーラー塗料を塗装して形成されている。特に、色の異なる複数種類の塗料を、ランダムな点状に塗り重ねることで、複数の色点が分布する意匠性に優れた外観を実現している。スパッタ仕上げと呼ばれる塗装技術である。着色シーラー塗膜層２０として、例えば、アクリルウレタン系着色シーラー塗料が使用され、硬化後の厚みで２０〜５０μｍに形成している。これによって、外装下地材１０の表面に存在する微細な凹凸な穴を埋めている。着色シーラー塗膜層２０の表面は比較的に平滑である。

着色シーラー塗膜層２０の表面には、無機クリア塗料を塗装して、無機クリア塗膜層３０が形成されている。無機クリア塗膜層３０は、極めて硬質で傷が着き難く、太陽光線や寒暖差などにも十分に耐えて、着色シーラー塗膜層２０を保護しておくことができる。無機クリア塗膜層３０として、例えば、金属アルコキシド系無機クリア塗料が使用される。無機クリア塗膜層３０の硬化後の厚みを、１０〜３０μｍに設定している。
＜マイクロクラックの発生＞
このような外壁面の塗装構造が、建築物の施工後、ある程度の期間を経過すると、無機クリア塗膜層３０の表面に、マイクロクラック３２が発生してくる。図では、判り易いように拡大して示しているが、実際のマイクロクラック３２は、目視では見えないほどの微細なものである。

マイクロクラック３２が、無機クリア塗膜層３０の裏面まで到達すると、マイクロクラック３２に浸入した水分が、着色シーラー塗膜層２０に接触する。着色シーラー塗膜層２０は、それほど耐水性が強くない。特に、着色シーラー塗膜層２０に含まれる顔料成分は、吸水し易い。吸水した着色シーラー塗膜層２０は、劣化したり、変色したりし易い。着色シーラー塗膜層２０と無機クリア塗膜層３０との接合力が低下して、無機クリア塗膜層３０が剥がれ易くなる。着色シーラー塗膜層２０に浸入した水分は、着色シーラー塗膜層２０の裏側の外装下地材１０との境界部分まで浸入する。着色シーラー塗膜層２０と外装下地材１０との接合力が低下する。着色シーラー塗膜層２０が浮き上がったり、剥がれ易くなったりする。水分は、外装下地材１０にも吸水されて、外装下地材１０を劣化させたり変質させたりすることもある。外装下地材１０から外壁の内部構造まで水分が浸入することも起こる。

したがって、マイクロクラック３２が無機クリア塗膜層３０の裏側まで到達するまでの段階か、補修作業を行うことが望ましい。但し、無機クリア塗膜層３０の裏側から着色シーラー塗膜層２０よりも内側の構造までに水分が浸入した段階でも、それ以上の浸入や塗装構造の劣化、弱体化を阻止するために、補修作業を行うことが有効である。
〔補修作業〕
図１（ｂ）に示すように、無機クリア塗膜層３０の表面に、有機クリア塗料を塗工して、有機クリア塗膜層４０を形成する。有機クリア塗料として、シリコン含有量５〜２０重量％の溶剤２液型アクリルシリコン系有機塗料が使用される。

有機クリア塗料は、無機クリア塗膜層３０の表面を覆い、毛細管作用によって、マイクロクラック３２の内部に吸い込まれ、マイクロクラック３２の内部に浸入した状態で硬化する。有機クリア塗料の一部は、無機クリア塗膜層３０と着色シーラー塗膜層２０との境界面や着色シーラー塗膜層２０の内部まで浸透することもある。
塗装された有機クリア塗料が乾燥硬化すれば、補修作業は完了する。有機クリア塗膜層４０の厚みとして、例えば、１０〜３０μｍの厚みに設定される。形成された有機クリア塗膜層４０は、透明であるから、内側に存在する着色シーラー塗膜層２０の意匠を損なうことはない。また、外壁面のうち、補修が必要な一部だけに有機クリア塗膜層４０を形成した場合でも、有機クリア塗膜層４０で補修していない個所との違いが目立たない。

無機クリア塗膜層３０のマイクロクラック３２が有機クリア塗膜層４０で塞がれていれば、雨水などの水分が無機クリア塗膜層３０のマイクロクラック３２から着色シーラー塗膜層２０にまで浸入することはない。水分の浸入による着色シーラー塗膜層２０あるいは外装下地材１０の劣化や汚染、変色などの問題が解消される。有機クリア塗料が着色シーラー塗膜層２０と無機クリア塗膜層３０との密着性や一体性を向上させて、塗装構造の強度や耐久性を高める。
有機クリア塗膜層４０で補修したあとに、無機クリア塗膜層３０に新たなマイクロクラック３２が発生したとしても、柔軟性に優れた有機クリア塗膜層４０が表面を覆って、水分の通過を遮断することができるので、マイクロクラック３２への水分の浸入は防止される。

その結果、有機クリア塗膜層４０で補修された外壁面は、より長期間にわたって、良好な外観意匠性および表面品質を維持することが可能になる。
有機クリア塗膜層４０は、経時的に劣化したり柔軟性を失ったりする可能性がある。その場合は、一定の期間をあけて、前記同様の有機クリア塗料による補修作業を繰り返すことができる。

本発明による外壁塗装面の補修方法を具体的に実施し、その性能を評価した。
〔試験板〕
セメント硬化板からなる外装下地材の表面に、アクリルウレタン系着色シーラー塗料（大日本塗料社製）を硬化後の厚み約２０〜５０μｍ、および、金属アルコキシド系無機クリア塗料（大日本塗料社製）を硬化後の厚み約２０〜３０μｍで塗装した試験板を準備した。試験板は、屋外で約６年間曝露されており、無機クリア塗膜層にはマイクロクラックが発生していることが確認されている。
〔有機クリア塗料〕
シリコン含有量５〜１０重量％の溶剤２液型アクリルシリコン系有機塗料（大日本塗料社製）を用いた。主剤：硬化剤＝８０：２０の割合で混合し、溶剤で５０％希釈した塗料を塗装した。

試験板の表面をシンナーで拭いて、汚れを除去したあと、前記有機塗料をハンドローラー塗装により、７７ｇ／ｍ^２の塗布量で塗装した。５５℃促進養生を１日行った。
有機クリア塗膜層が形成された試験板を、実施例１とした。有機クリア塗膜層を形成しない試験板を、比較例１とした。
〔性能評価試験〕
＜透水量＞
筒立て法によって、透水量を測定し、耐透水性を評価した。試験条件として、筒直径３ｃｍ、水位２ｃｍ、２４時間における透水量ｇ／ｍ^２を測定した。具体的な試験の手順は常法による。透水量が少ないほど耐透水性に優れている。

＜耐汚染性＞
カーボンペーストを塗装面に塗りこめ、１時間放置した。その後、流水洗浄によりカーボンペーストを除去し、表面の汚れが残っているか否かを目視判定した。
〔試験結果〕

〔評 価〕
(1) 有機クリア塗膜層を設けた実施例１は、有機クリア塗膜層を設けない比較例１に比べて、透水量が大幅に減少しており、マイクロクラックが塞がれて、耐透水性が改善されたことが実証された。
(2) 耐汚染性についても、比較例１では、表面に開口するクラックの内部にカーボンペーストが入り込んで、洗浄しても取れなくなっているのに対し、実施例１では、有機クリア塗膜層の表面は平滑でカーボンペーストの付着性もないので、容易に洗浄除去することができた。

(3) 粘着テープを貼りつけて剥がす付着性試験を行ったところ、実施例１の有機クリア塗膜層も十分な付着強度を有していることが確認できた。８０℃温水浸漬１日後においても、同様に、十分な付着強度が維持されていた。
(4) 実施例１の試験板と同等品で、６年間屋外で曝露してものに対して、再度、有機クリア塗料を塗布し、前記同様の透水量や耐汚染性を測定評価したところ、同様に良好な性能を発揮することができた。

本発明の外壁塗装面の補修方法は、例えば、住宅の外壁面に適用され、外壁面の塗装構造から外壁の内部構造までを、長期間にわたって良好な状態に維持するために有用である。

本発明の実施形態を表す外壁面の塗装構造を、補修前の状態（ａ）および補修後の状態（ｂ）について示す断面図。

符号の説明

１０ 外装下地材
２０ 着色有機シーラー塗膜層
３０ 無機クリア塗膜層
３２ マイクロクラック
４０ 有機クリア塗膜層

Claims (4)

1. 外表面に無機クリア塗膜層を有する建築物の外壁面を補修する方法であって、
   前記無機クリア塗膜層の表面に、有機クリア塗料を塗工して有機クリア塗膜層を形成する工程（ａ）
   を含む外壁塗装面の補修方法。
2. 前記工程（ａ）が、前記有機クリア塗料を、前記無機クリア塗膜層の表面に存在するマイクロクラックの内部に浸透させて、無機クリア塗膜層の表面を覆うとともに一部がマイクロクラックに浸入した前記有機クリア塗膜層を形成する
   請求項１に記載の外壁塗装面の補修方法。
3. 前記有機クリア塗料が、溶剤２液型アクリルシリコン系塗料である
   請求項１または２に記載の外壁塗装面の補修方法。
4. 建築物の外壁面を塗装仕上げしてなる外壁塗装構造であって、
   前記外壁面を構成する窯業系サイディングボードからなる外装下地材と、
   前記外装下地材の表面を覆う着色有機シーラー塗膜層と、
   前記着色有機シーラー塗膜層の表面を覆う無機クリア塗膜層と、
   前記無機クリア塗膜層の表面を覆う有機クリア塗膜層と
   を備える外壁塗装構造。

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