JP4484602B2 - 建築物外壁の改装方法 - Google Patents
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Description
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種の着色塗料を塗付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)着色塗料が、ガラス転移温度−20〜80℃、pH4.0以上10.0以下の合成樹脂エマルション(A)、及び粒子径1〜200nm、pH5.0以上8.5未満の中性シリカゾル(B)を必須成分とし、前記合成樹脂エマルション(A)の固形分100重量部に対し、前記中性シリカゾル(B)を固形分換算にて0.1〜50重量部含み、赤外線反射率20%以上、水蒸気透過度40g/m2・24h以上の塗膜を形成する水性塗料であることを特徴とする建築物外壁の改装方法。
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。
水蒸気透過度の上限は特に制限されないが、水蒸気透過度が大きすぎる場合は、遮水性が不十分となりやすく、旧塗膜に水が浸入するおそれがある。水蒸気透過度の上限は通常500g/m2・24h以下である。
なお、本発明における水蒸気透過度は、JIS K5400−1990「塗料一般試験方法」8.17「水蒸気透過度」の方法によって測定される値である。
アクリル樹脂系エマルションとしては、アクリル系単量体、およびアクリル系単量体と共重合可能な他の単量体とをラジカル共重合により得られるものが使用できる。
アクリルシリコン樹脂系エマルションとしては、珪素含有アクリル系単量体、および珪素含有アクリル系単量体と共重合可能な他の単量体とをラジカル共重合により得られるものが使用できる。
フッ素樹脂系エマルションとしては、フッ素含有単量体、およびフッ素含有単量体と共重合可能な他の単量体とをラジカル共重合により得られるものが使用できる。
ウレタン樹脂系エマルションとは、塗膜形成後の塗膜中にウレタン結合を持つようになるエマルションを総称する。即ち、塗膜形成前からウレタン結合を有するものでもよいし、塗膜形成後の反応によりウレタン架橋を形成するものでもよい。エマルションの形態としては、1液型でもよいし、2液型であってもよい。
1液型としては、ウレタン結合を有する重合性単量体を他の共重合可能な単量体と共重合する方法、ウレタン結合を有する水性樹脂の存在下に重合性不飽和単量体を重合する方法、反応基を有する水性ウレタン樹脂と、該反応基と反応することのできる基を含むエマルションとを混合する方法等が挙げられる。
2液型としては、水分散性イソシアネートと水酸基含有エマルションとの組み合わせ等が挙げられる。
合成樹脂エマルションの中で、前記の水酸基とイソシアネート化合物による架橋反応以外に、カルボニル基とヒドラジド基、カルボン酸と金属イオン、エポキシ基とアミン、エポキシ基とカルボキシル基、カルボン酸とアジリジン、カルボン酸とカルボジイミド、カルボン酸とオキサゾリン、アセトアセテートとケチミンなどを利用した架橋反応を形成するエマルションを使用することも可能である。架橋反応型エマルションは、1液タイプであっても、2成分以上の多成分タイプであってもよい。
この他、赤外線透過性を有する顔料を併用することもできる。このような顔料を併用することにより、塗膜の赤外線反射性能を阻害せずに様々な色彩を表出することが可能となる。赤外線透過性を有する顔料としては、ペリレン顔料、アゾ顔料、黄鉛、弁柄、朱、チタニウムレッド、カドミウムレッド、キナクリドンレッド、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、コバルトブルー、インダスレンブルー、群青、及び紺青から選ばれる1種以上が好適である。本発明では、赤外線透過性を有する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。
着色塗料の塗膜厚みについては、赤外線反射性能及び水蒸気透過性能が本発明の範囲内となるように留意して適宜設定すればよいが、好ましくは10〜500μm、より好ましくは20〜200μmである。このような塗膜厚みであれば、旧塗膜の表面形状を十分に生かすこともできる。
また、着色塗料を塗装する前に、必要に応じ下塗塗料、下地調整塗材等を塗付しておいてもよい。ただし、この場合は本発明の効果を損なわないように、水蒸気透過性能を有する材料を使用する必要がある。
着色塗料を塗装した後には、透明塗料や半透明塗料等を塗付することも可能である。さらには、別の着色塗料を塗付することも可能である。このような場合においては、本発明の効果を損なわないように、赤外線透過性能及び水蒸気透過性能を併有する材料を使用する必要がある。
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、着色塗料を乾燥膜厚が60μmとなるように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。
この着色塗料Aの赤外線反射率を分光光度計(島津製作所製「UV−3100」)にて測定したところ64%であった。赤外線反射率測定に供した試験板は、アルミ板に黒色塗料(アクリル樹脂の固形分100重量部にカーボンブラックを10重量部含むもの)を乾燥膜厚が60μmとなるように塗付した後、着色塗料Aを乾燥膜厚が60μmとなるように塗付することによって作製したものである。
一方、着色塗料Aの水蒸気透過度をJIS K5400−1990「塗料一般試験方法」8.17「水蒸気透過度」の方法によって測定したところ、その値は92g/m2・24hであった。
・耐汚染性試験
試験体の塗膜表面に、汚染物質(15重量%カーボンブラック水分散ペースト液)を直径20mm、高さ5mmとなるように滴下し、50℃の恒温室中に2時間放置した。その後流水中にて洗浄し、塗膜表面における汚染物質の残存程度を目視により確認した。評価は、汚染物質が残存しなかったものを◎とする4段階(◎>○>△>×)で行った。
試験体に対し、塗膜面より40cmの距離から赤外線ランプ(出力250W)を8時間連続して照射した後、その外観変化を目視にて観察した。評価は、異常が認められなかったものを○、膨れが認められたものを×とした。
実施例2では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、中性シリカゾルBを50重量部、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.6重量部、弁柄を2.6重量部、フタロシアニンブルーを0.8重量部含有する着色塗料B(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率64%、水蒸気透過度94g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。なお、中性シリカゾルBとしては、以下の方法にて得られたものを使用した。
・中性シリカゾルBの合成
還流冷却器と攪拌羽根を備えた反応容器に、中性シリカゾルAを500重量部仕込み、攪拌しながらトリフルオロエタノール0.3重量部を徐々に滴下した。次いで、80℃まで昇温して24時間攪拌を継続した後、室温まで放冷し、中性シリカゾルBを得た。
実施例3では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、中性シリカゾルCを50重量部、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.6重量部、弁柄を2.6重量部、フタロシアニンブルーを0.8重量部含有する着色塗料C(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率64%、水蒸気透過度94g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。なお、中性シリカゾルCとしては、以下の方法にて得られたものを使用した。
・中性シリカゾルCの合成
還流冷却器と攪拌羽根を備えた反応容器に、中性シリカゾルAを500重量部仕込み、攪拌しながらテトラメトキシシラン1.0重量部を徐々に滴下した。次いで、80℃まで昇温して24時間攪拌を継続した後、室温まで放冷し、中性シリカゾルCを得た。
実施例4では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、中性シリカゾルDを50重量部、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.6重量部、弁柄を2.6重量部、フタロシアニンブルーを0.8重量部含有する着色塗料D(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率64%、水蒸気透過度93g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。なお、中性シリカゾルDとしては、以下の方法にて得られたものを使用した。
・中性シリカゾルDの合成
還流冷却器と攪拌羽根を備えた反応容器に、中性シリカゾルAを500重量部仕込み、攪拌しながらメチルトリメトキシシラン1.0重量部を徐々に滴下した。次いで、80℃まで昇温して24時間攪拌を継続した後、室温まで放冷し、中性シリカゾルDを得た。
実施例5では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、中性シリカゾルEを50重量部、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.6重量部、弁柄を2.6重量部、フタロシアニンブルーを0.8重量部含有する着色塗料E(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率64%、水蒸気透過度95g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。なお、中性シリカゾルEとしては、以下の方法にて得られたものを使用した。
・中性シリカゾルEの合成
還流冷却器と攪拌羽根を備えた反応容器に、中性シリカゾルAを500重量部仕込み、攪拌しながらトリフルオロエタノール0.3重量部を徐々に滴下した後、メトキシポリエチレングリコール0.15重量部を徐々に滴下した。次いで、80℃まで昇温して24時間攪拌を継続した後、室温まで放冷し、中性シリカゾルEを得た。
実施例6では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、中性シリカゾルFを50重量部、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.6重量部、弁柄を2.6重量部、フタロシアニンブルーを0.8重量部含有する着色塗料F(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率64%、水蒸気透過度94g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。なお、中性シリカゾルFとしては、以下の方法にて得られたものを使用した。
・中性シリカゾルFの合成
還流冷却器と攪拌羽根を備えた反応容器に、中性シリカゾルAを500重量部仕込み、攪拌しながら、トリフルオロエタノール0.3重量部とγ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.3重量部との混合溶液を徐々に滴下した。次いで、80℃まで昇温して24時間攪拌を継続した後、室温まで放冷し、中性シリカゾルFを得た。
実施例7では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、中性シリカゾルBを30重量部、中性シリカゾルG(pH7.8、固形分12重量%、平均1次粒子径12nm、電気伝導度0.3mS/cm)を33重量部、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.6重量部、弁柄を2.6重量部、フタロシアニンブルーを0.8重量部含有する着色塗料G(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率64%、水蒸気透過度93g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。
比較例1では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.6重量部、弁柄を2.6重量部、フタロシアニンブルーを0.8重量部含有する着色塗料H(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率64%、水蒸気透過度46g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。
比較例2では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、塩基性コロイダルシリカ(pH9.5、固形分20重量%、平均1次粒子径20nm、電気伝導度1.7mS/cm)を50重量部、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.6重量部、弁柄を2.6重量部、フタロシアニンブルーを0.8重量部含有する着色塗料I(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率64%、水蒸気透過度86g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。
比較例3では着色塗料として、樹脂A200重量部に対し、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.4重量部、弁柄を0.6重量部、カーボンブラックを1.1重量部含有する着色塗料J(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率5%、水蒸気透過度46g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。
比較例4では着色塗料として、樹脂B(溶剤可溶形アクリル樹脂、Tg30℃、固形分50重量%)200重量部に対し、酸化チタンを12重量部、黄色酸化鉄を1.4重量部、弁柄を0.6重量部、カーボンブラックを1.1重量部含有する着色塗料K(顔料容積濃度4%、グレー色、赤外線反射率5%、水蒸気透過度25g/m2・24h)を使用した。試験結果を表1に示す。
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種の着色塗料を塗付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)着色塗料が、ガラス転移温度−20〜80℃、pH4.0以上10.0以下の合成樹脂エマルション(A)、及び粒子径1〜200nm、pH5.0以上8.5未満の中性シリカゾル(B)を必須成分とし、前記合成樹脂エマルション(A)の固形分100重量部に対し、前記中性シリカゾル(B)を固形分換算にて0.1〜50重量部含み、赤外線反射率20%以上、水蒸気透過度40g/m2・24h以上の塗膜を形成する水性塗料であることを特徴とする建築物外壁の改装方法。
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