JP2009270379A - 建築物の外表面構造及び建築物の外表面塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱機能と光触媒機能を十分に発揮させることのできる建築物の外表面構造及び建築物の外表面塗装方法を提供する。
【解決手段】塗装によって建築物の外表面５に断熱層４が形成され、その上に光触媒層２が形成された建築物の外表面構造１０であって、断熱層４は、セラミックビーズを含む下地材からなるとともに、光触媒層２は、酸化チタンを含む表面材からなり、断熱層４と光触媒層２は、水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成されるバインダーを塗装することによって接着され、バインダーには通気性を有する接着層１３が形成されるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、断熱層及び光触媒層が形成された建築物の外表面構造及び建築物の外表面塗装方法に関するものである。

建築物の外表面において、単に外観の向上のための塗装だけではなく、最近では断熱や防汚等の効果を得るために専用の塗料を用いて塗装を施すことが増えてきた。
また、外表面に一種類の塗料を塗るだけではなく、異なった塗料を重ね塗りすることで、それぞれの塗料特有の効果を発揮させて、一つの外表面において複数の効果を得られるようにすることもできる。

加えて、化学物質過敏症等の予防のため、建築物の外表面だけではなく内表面にも塗装を施すことも多い。
例えば、酸化チタンの光触媒機能により、シックハウス症候群予防に効果のある塗料が開発されている（特許文献１参照）。
特開２００８−３８３６５号公報

しかし、特許文献１のように、光触媒機能を有する酸化チタンを含む表面材は、表面材と下地材との密着性が悪いので、下地材の上面にバインダーと呼ばれる接着材を塗布することで、表面材をその上面に密着させることができる。
例えば、図５に示すような、建築物の外表面構造１として、外表面５に下地材となる断熱層４が施され、その上面にバインダーとしての接着層３を介して表面材となる光触媒層２が施されたものが存在する。

ところが、下地材を断熱目的で塗装している場合、その上面に塗られている従来の接着剤は通気性が悪いため、図６の矢印で示すように、断熱層４での反射熱は、接着層３で遮断されるので大気中に放出されずに塗装内で閉じ込められてしまう。
このため、塗装による外表面構造全体としては温度が上昇してしまい、せっかく塗装した下地材の断熱機能が発揮できないという問題がある。

そこで、本発明の目的とするところは、断熱機能と光触媒機能を十分に発揮させることのできる建築物の外表面構造及び建築物の外表面塗装方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の建築物の外表面構造は、塗装によって建築物の外表面（５）に断熱層（４）が形成され、その上に光触媒層（２）が形成された建築物の外表面構造（１０）であって、
断熱層（４）は、セラミックビーズを含む下地材からなるとともに、光触媒層（２）は、酸化チタンを含む表面材からなり、断熱層（４）と光触媒層（２）は、水粒子（６）は通さないが空気は通す複数の孔（Ｈ）が形成されるバインダーを塗装することによって接着され、バインダーには通気性を有する接着層（１３）が形成されることを特徴とする。

また、請求項２に記載の建築物の外表面塗装方法は、建築物の外表面（５）を塗装して断熱処理及び防汚処理を施す建築物の外表面塗装方法であって、
建築物の外表面（５）に、セラミックビーズを含む下地材を塗装して断熱層（４）を形成する工程と、断熱層（４）の上面に、水粒子（６）は通さないが空気は通す複数の孔（Ｈ）が形成される接着用のバインダーを塗装して通気性を有する接着層（１３）を形成する工程と、接着層（１３）の上面に、酸化チタンを含む表面材を塗装して光触媒層（２）を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

また、請求項３に記載の建築物の外表面構造は、塗装によって建築物の外表面（５）に断熱層（４）が形成され、その上に光触媒層（２）が形成された建築物の外表面構造（１１）であって、
建築物の外表面（５）の材質は、断熱層（４）との密着性が悪い材質であって、断熱層（４）は、セラミックビーズを含む下地材からなるとともに、光触媒層（２）は、酸化チタンを含む表面材からなり、外表面（５）と断熱層（４）は、水粒子（６）は通さないが空気は通す複数の孔（Ｈ）が形成される断熱層（４）接着用の下層側バインダーを塗装することによって接着され、下層側バインダーには通気性を有する下層側の接着層（１３ｂ）が形成され、しかも断熱層（４）と光触媒層（２）も、水粒子（６）は通さないが空気は通す複数の孔（Ｈ）が形成される光触媒層（２）接着用の上層側バインダーを塗装することによって接着され、上層側バインダーには通気性を有する上層側の接着層（１３ａ）が形成されてなることを特徴とする。

また、請求項４に記載の建築物の外表面塗装方法は、建築物の外表面（５）を塗装して断熱処理及び防汚処理を施す建築物の外表面塗装方法であって、
建築物の外表面（５）に、水粒子（６）は通さないが空気は通す複数の孔（Ｈ）が形成される断熱層（４）接着用の下層側バインダーを塗装して通気性を有する下層側の接着層（１３ｂ）を形成する工程と、下層側の接着層（１３ｂ）の上面に、セラミックビーズを含む下地材を塗装して断熱層（４）を形成する工程と、断熱層（４）の上面に、水粒子（６）は通さないが空気は通す複数の孔（Ｈ）が形成される光触媒層（２）接着用の上層側バインダーを塗装して通気性を有する上層側の接着層（１３ａ）を形成する工程と、上層側の接着層（１３ａ）の上面に、酸化チタンを含む表面材を塗装して光触媒層（２）を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、建築物の外表面（５）の材質を鉄又はステンレスとすることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、接着層（１３，１３ａ，１３ｂ）の外表面（５）には撥水加工が施されていることを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、建築物を貯水タンクとしたことを特徴とする。

ここでいう建築物の外表面とは、一戸建て住宅やビルや工場や貯水タンク等の外壁の表面に加えて屋根についても含まれる。
また、請求項６に記載の接着層の外表面に撥水加工が施されているとは、接着層のさらに表面に撥水加工を施す場合だけでなく、接着層自体が撥水性を有するように撥水加工されている場合も含むことを意味する。

ここで、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための最良の形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。

本発明の請求項１に記載の発明によれば、例えば貯水タンク（請求項７）などの建築物の外表面構造は、酸化チタンを含む表面材からなる光触媒層を有するので、光触媒効果により優れた防汚機能が得られる。
また、下地材となる断熱層と、表面材となる光触媒層との間には接着用のバインダーが塗装されているので、断熱層と光触媒層とを密着することができる。
加えて、そのバインダーには、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成されるので、セラミックビーズを含む下地材からなる断熱層の断熱効果を低下させることがない。つまり、断熱層での反射熱や、断熱層上面の暖められた空気を複数の孔を通じて大気中に放出できるので、十分に断熱の効果がある。

また、請求項２に記載の発明によれば、セラミックビーズを含む下地材を塗装したので、断熱層が形成される。
更に、断熱層の上面に、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される接着用のバインダーを塗装したので、通気性を有する接着層が形成される。
加えて、接着層の上面に、酸化チタンを含む表面材を塗装したので、光触媒層が形成される。
すなわち、接着層により断熱層と光触媒層を密着することができる。また、光触媒層を有するので、防汚機能がある。しかも、断熱層での反射熱や断熱層上面の暖められた空気を複数の孔を通じて大気中に放出できるので、十分に断熱の効果がある。

また、請求項３に記載の発明によれば、酸化チタンを含む表面材からなる光触媒層を有するので、防汚機能がある。
加えて、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される断熱層接着用の下層側バインダーを塗装するので、建築物の外表面の材質が断熱層との密着性が悪い材質であっても、外表面と断熱層とを密着することができる。また、下層側バインダーには複数の孔が形成されているので、外表面上の暖められた空気を大気中に放出できる。
しかも、光触媒層接着用の上層側バインダーを塗装するので、断熱層と光触媒層を密着することができる。
更に、上層用バインダーには、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成されるので、セラミックビーズを含む下地材からなる断熱層からなる断熱層の断熱効果を低下させることがない。つまり、断熱層での反射熱や断熱層上面の暖められた空気を複数の孔を通じて大気中に放出できるので、十分に断熱の効果がある。

また、請求項４に記載の発明によれば、外表面に、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される断熱層接着用の下層側バインダーを塗装したので、通気性を有する下層側の接着層が形成される。
更に、下層側の接着層の上面に、セラミックビーズを含む下地材を塗装したので、断熱層が形成される。
加えて、断熱層の上面に、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される光触媒層接着用の上層側バインダーを塗装したので、通気性を有する上層側の接着層が形成される。
すなわち、下層側の接着層により、建築物の外表面の材料が断熱層との密着性が悪い材質であっても、外表面と断熱層を密着することができる。加えて、外表面上の暖められた空気を複数の孔を通じて大気中に放出できる。
しかも、上面側の接着層により、断熱層と光触媒層を密着することができる。加えて、断熱層からの反射熱や断熱層上面の暖められた空気を複数の孔を通じて大気中に放出できるので、十分に断熱の効果がある。

また、請求項５に記載の発明によれば、建築物の外表面の材料を断熱層と密着しにくい鉄又はステンレスとしても、密着させることができるので効果的である。

また、請求項６に記載の発明によれば、接着層の外表面に撥水加工を施しているので水の付着を防止し通気性を保持することができる。

なお、本発明の建築物の外表面構造及び建築物の外表面塗装方法のように、接着層が通気性を有することで、その下面にある断熱層の断熱効果を低下させない点は、上述した特許文献１には全く記載されていない。

（第一実施形態）
図１及び図２を参照して、本発明の第一実施形態に係る建築物の外表面構造１０及び外表面塗装方法を説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る建築物の外表面構造１０を示す断面図である。図２は、図１に示す建築物の外表面構造１０を模式的に示す断面図である。

この建築物の外表面構造１０は、例えば一戸建て住宅の外壁の構造であり、塗装によって建築物の外表面５に断熱層４が形成され、その上に光触媒層２が形成されている。断熱層４と光触媒層２はバインダーを塗装することで接着され、バインダーには接着層１３が形成される。

断熱層４は、セラミックビーズを含む下地材からなる。セラミックビーズは空気を含む中空体であり、表面で熱を反射するとともに、反射されなかった熱を吸収する作用を有している。

光触媒層２は、酸化チタンを含む表面材からなる。酸化チタンは光（太陽光）を吸収することで光触媒機能を発揮し、表面をきれいにする作用を有している。

そして、接着層１３が形成されるバインダーは塗装することで水粒子は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成され、通気性を有している。

このようにして構成される建築物の外表面構造１０における熱の伝わり方について説明する。
太陽熱が光触媒層２と接着層１３を通過して断熱層４まで伝わると、セラミックビーズの表面で熱が反射される。
また、セラミックビーズは空気を含む中空体であるので、セラミックビーズの表面で反射されなかったとしても、その熱のうちのほとんどが、この中空部分で吸収される。したがって、外表面５には熱が伝わりにくく、高い断熱効果がある。

一方、バインダーを塗装するときにはバインダーは液状であるが、乾燥する過程において、バインダーに水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成されるので、接着層１３は通気性を有する。
すなわち、この複数の孔Ｈを通じて断熱層４での反射熱や、断熱層４表面の暖められた空気が大気中に放出されるので、外表面構造１０に熱が篭らない。また、水粒子６が光触媒層２側から断熱層４側に侵入することも防止される。したがって、外表面構造１０全体として断熱性がある。

また光触媒効果により、光触媒層２の上面に水が付着しても光触媒層２上では水滴とはならず、そのまま水は流れ落ちる。また、汚れが光触媒層２に付着しても、全く定着しない。
したがって、雨が降ると、雨が光触媒層２上の定着していない汚れごと流れ落ち、光触媒層２の上面が洗浄され、防汚効果が得られる。
なお、光触媒層２は外表面構造１０の最上層であるので、それより下層の塗装によって光触媒機能が妨げられることは無い。

ここで、複数の孔３Ａが形成されるバインダーとしては、例えば、商品名「サスガードＶ（株式会社プラザ・オブ・レガシー社製）」を使用することができる。
本来、「サスガードＶ」は、建築物のステンレス製外表面５と塗料との密着性を向上させるためのバインダーであり、通常の使用方法としてはステンレスの上面に塗装するものといったようにステンレスに特化したバインダーであるので、本実施形態の断熱層４のように、塗装面上に重ねて塗装することを意図した製品ではない。

以上のような建築物の外表面構造１０は、次に示すように工程によって塗装される。
まず建築物の外表面５に、セラミックビーズを含む下地材を塗装して断熱層４を形成する下地材塗装工程を経る。
次に断熱層４の上面に、水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成される接着用のバインダーを塗装して通気性を有する接着層１３を形成するバインダー塗装工程を経る。

そして最後に接着層１３の上面に、酸化チタンを含む表面材を塗装して光触媒層２を形成する表面材塗装工程を経て形成される。

以上のようにして、通気性を有する接着層１３を介して断熱層４と光触媒層２を接着するので、十分に効果のある断熱機能と光触媒機能とを兼ね備えた建築物の外表面構造１０が得られる。

（第二実施形態）
次に図３及び図４を参照して、本発明の第二実施形態に係る建築物の外表面構造１１及び外表面塗装方法を説明する。図３は、本発明の第二実施形態に係る建築物の外表面構造１１を示す断面図である。図４は、図３に示す建築物の外表面構造１１を模式的に示す断面図である。なお、第一実施形態と同一部分には同一符号を付した。

本発明の第二実施形態に係る建築物の外表面構造１１は、塗装によって建築物の外表面５に断熱層４が形成され、その上に光触媒層２が形成された建築物の外表面構造であって、建築物の外表面５の材質を、断熱層４との密着性が悪い材質であるステンレスにするとともに、光触媒層２と断熱層４とを、通気性を有する上層側の接着層１３ａが形成される上層側バインダーを介して接着し、断熱層４と外表面５とを、同じく通気性を有する下層側の接着層１３ｂが形成される下層側バインダーを介して接着したもので、塗装四層構造とした。
断熱層４は、セラミックビーズを含む下地材からなるとともに、光触媒層２は、酸化チタンを含む表面材からなる。図４に示すように、外表面５と断熱層４は、水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成される断熱層４接着用の下層側バインダーを塗装することによって接着され、下層側バインダーには通気性を有する下層側の接着層１３ｂが形成され、しかも断熱層４と光触媒層２も、水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成される光触媒層２接着用の上層側バインダーを塗装することによって接着され、上層側バインダーには通気性を有する上層側の接着層１３ａが形成される。
ここで、下層側バインダーを塗装するときには下層側バインダーは液状であるが、乾燥する過程において下層側バインダーに、水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成され、これによって下層側バインダーには通気性を有する下層側の接着層Ｈが形成される。同様に、上層側バインダーを塗装するときには上層側バインダーは液状であるが、乾燥する過程において上層側バインダーに、水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成され、これによって上層側バインダーには通気性を有する下層側の接着層Ｈが形成される。

光触媒層２と断熱層４とを接着する上層側の接着層１３ａは、本発明の第一実施形態で示した接着層１３に相当するもので通気性を有するものであるのに加え、特に本発明の第二実施形態では、断熱層４と外表面５との間にも両者を接着する下層側の接着層１３ｂを設け、その接着層１３ｂにも通気性を有するように形成したので、外表面５上の暖かい空気を大気中に放出することができる。その結果、断熱効果をより第一実施形態のものと比較して一層高めることができる。
また、外表面５が断熱層４と密着性の悪いステンレスであっても、その間に通気性を有する下層側の接着層１３ｂを設けることによって密着させることができる。

このような建築物の外表面構造１１は、次に示すように工程によって塗装される。
まず建築物の外表面５に、水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成される断熱層４接着用の下層側バインダーを塗装して通気性を有する下層側の接着層１３ｂを形成する下層側バインダー塗装工程を経る。
次に、下層側の接着層１３ｂの上面に、セラミックビーズを含む下地材を塗装して断熱層４を形成する下地材塗装工程を経る。
次に、断熱層４の上面に、水粒子６は通さないが空気は通す複数の孔Ｈが形成される接着用の上層側バインダーを塗装して通気性を有する上層側の接着層１３ａを形成する上層側バインダー塗装工程を経る。

そして最後に上層側の接着層１３ａの上面に、酸化チタンを含む表面材を塗装して光触媒層２を形成する表面材塗装工程を経て形成される。

以上のようにして、下層側の接着層１３ｂと上層側の接着層１３ａを備えたので、外表面５が断熱層４と密着性の悪いステンレスであっても、十分に効果のある断熱機能と防汚機能を兼ね備えた建築物の外表面構造１１を得ることができる。
なお、外表面５をここではステンレスとした例を示したが、ステンレスと同様に断熱層４と密着性の悪い鉄やその他の材質であっても適用可能である。

なお、上述した本発明の第一，第二実施形態で示した外表面構造１０，１１において、接着層１３，１３ａ，１３ｂの外表面に撥水加工を施すことにより水の付着を防止し通気性を保持するようにしてもよい。
この撥水加工とは、接着層１３，１３ａ，１３ｂのさらに表面に撥水加工を施す場合だけでなく、接着層１３，１３ａ，１３ｂ自体が撥水性を有するようにバインダーに撥水物質を混合したものであってもよい。
これによれば、雨などの弾かれた水が付着した汚れについても洗い流されるので、外表面構造１０，１１として防汚機能を有するものが提供される。

また、本実施形態に係る建築物の外表面構造１０，１１としては、一戸建て住宅の外壁の構造を例にして説明したが、マンションなどのビルや工場等でもよく、さらには貯水タンクのような施設の外表面構造であってもよい。すなわち、風雨に晒されて外表面に汚れが付きやすい状態にあり、且つ内部に人や物を収容するため内部の温度上昇を抑えたほうが好ましい建築物に適用しうる。
貯水タンクであるとすると、断熱効果により貯水タンクの内部の温度上昇を抑えることができるので、これにより、貯水タンク内の水質変化を抑えることができる。加えて、貯水タンクが屋外にあったとしても、光触媒効果により外表面構造の汚れを防止することもできる。

また、本発明の実施形態では、外表面は建築物の壁として説明したが、これに限られるものではなく、屋根としても良い。
また、外表面に対して塗装するための道具は、特に限定されるものではなく、刷毛、スプレー、ローラー等の塗装に適したものであれば良い。
また、下層側バインダーは、外表面５と断熱層４とを密着できるものであればよいので、上層側バインダーと同種類のものでも異なる種類ものであってもよい。

本発明の第一実施形態に係る建築物の外表面構造を示す断面図である。 図１に示す建築物の外表面構造を模式的に示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る建築物の外表面構造を示す断面図である。 図３に示す建築物の外表面構造を模式的に示す断面図である。 従来例に係る建築物の外表面構造を示す断面図である。 図５に示す建築物の外表面構造を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ 外表面構造
２ 光触媒層
３ 接着層
４ 断熱層
５ 外表面
６ 水粒子
１０ 外表面構造
１１ 外表面構造
１３ａ 接着層
１３ｂ 接着層
Ｈ 孔

Claims (7)

1. 塗装によって建築物の外表面に断熱層が形成され、その上に光触媒層が形成された建築物の外表面構造であって、
   前記断熱層は、セラミックビーズを含む下地材からなるとともに、
   前記光触媒層は、酸化チタンを含む表面材からなり、
   前記断熱層と前記光触媒層は、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成されるバインダーを塗装することによって接着され、前記バインダーには通気性を有する接着層が形成されることを特徴とする建築物の外表面構造。
2. 建築物の外表面を塗装して断熱処理及び防汚処理を施す建築物の外表面塗装方法であって、
   前記建築物の外表面に、セラミックビーズを含む下地材を塗装して断熱層を形成する工程と、
   前記断熱層の上面に、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される接着用のバインダーを塗装して通気性を有する接着層を形成する工程と、
   前記接着層の上面に、酸化チタンを含む表面材を塗装して光触媒層を形成する工程と、を備えることを特徴とする建築物の外表面塗装方法。
3. 塗装によって建築物の外表面に断熱層が形成され、その上に光触媒層が形成された建築物の外表面構造であって、
   前記建築物の外表面の材質は、前記断熱層との密着性が悪い材質であって、
   前記断熱層は、セラミックビーズを含む下地材からなるとともに、
   前記光触媒層は、酸化チタンを含む表面材からなり、
   前記外表面と前記断熱層は、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される断熱層接着用の下層側バインダーを塗装することによって接着され、前記下層側バインダーには通気性を有する下層側の接着層が形成され、
   しかも断熱層と前記光触媒層も、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される光触媒層接着用の上層側バインダーを塗装することによって接着され、前記上層側バインダーには通気性を有する上層側の接着層が形成されてなることを特徴とする建築物の外表面構造。
4. 建築物の外表面を塗装して断熱処理及び防汚処理を施す建築物の外表面塗装方法であって、
   前記建築物の外表面に、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される断熱層接着用の下層側バインダーを塗装して通気性を有する下層側の接着層を形成する工程と、
   前記下層側の接着層の上面に、セラミックビーズを含む下地材を塗装して断熱層を形成する工程と、
   前記断熱層の上面に、水粒子は通さないが空気は通す複数の孔が形成される光触媒層接着用の上層側バインダーを塗装して通気性を有する上層側の接着層を形成する工程と、
   前記上層側の接着層の上面に、酸化チタンを含む表面材を塗装して光触媒層を形成する工程と、を備えることを特徴とする建築物の外表面塗装方法。
5. 建築物の外表面の前記材質は、鉄又はステンレスとすることを特徴とする請求項３又は４に記載の建築物の外表面構造及び建築物の外表面塗装方法。
6. 前記接着層の外表面には撥水加工が施されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の建築物の外表面構造及び建築物の外表面塗装方法。
7. 前記建築物は、貯水タンクであることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載の建築物の外表面構造及び建築物の外表面塗装方法。

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