外壁の劣化するメカニズムと
塗料の選び方
【2019年度版】

<目次>

 

外壁の劣化するメカニズムと塗料の選び方【2019年度版

もしあなたが、これから屋根外壁の塗装を検討しようとしているのであれば、

「外壁の劣化するメカニズム」と

「塗料が劣化を遅らせるメカニズム」

この2つのメカニズムを理解する必要があります。

この2つを理解しないまま、塗装会社に見積もりを依頼したり、

それ以前に不幸にも悪質な訪問セールスなんかに捕まった日には、

あなたはまるで狼の群れの中に放り出された一匹の羊のように、

好き放題に搾取されてしまう可能性が非常に高いでしょう。

この記事では、専門的な建築・塗装知識のない一般の方向けに、

・外壁が劣化するメカニズム

・外壁塗料が劣化を防ぐメカニズム

この2つを出発点として「塗料選定の判断基準」についてお話します。

外壁がないと、建物はどうなる?

 

まず、外壁の根本的な役割について理解するには建物の構造を知る必要があります。

難しい話ではありませんので安心してください。

まず簡単に、一般的な木造住宅の壁の構造について復習しましょう。

 

在来工法でもツーバイフォーでも、その他の工法でも原則は同じです。

中心には木質の構造材があります。

在来工法で言えば柱ですね。

この柱の外側に構造用合板(簡単に言えばベニヤ板とかコンパネの仲間)が貼り付けられています。

そして、その外側が透湿防水シートと呼ばれる「ラップ」で包まれています。

これは、直接的な水は通さないけど、湿気は通す性質を持っています。

家は呼吸しているという話を聞いたことがあるでしょう。

家の骨組みである構造体は木でできていて、微量でも常に湿気を吸ったり吐いたりしています。

木は伐採されて製材された後でも、このように呼吸をしています。

ここで、木が腐らないためには、

外部からの水の侵入は防ぐ必要がありますが、

完全に密閉空間だと、木が呼吸できず、良くないのです。

このため、このラップは、建物の中がびしょびしょになるような水は防ぐけど、

湿気についてはいつでも出入りでき、構造体が呼吸できるように工夫されたものなのです。

この層までが、人間で例えるなら、裸の状態の肉体です。

 

骨=構造材(柱)、肉=構造用合板、皮膚(ラップ)

骨だけではグラグラしますが、肉があることで体がしっかりと構造を保ちます。

そして皮膚は、水の中に入っても体がフヤケルことはありませんが、呼吸はします。

このようなイメージでいいでしょう。

次の層から外が人間にとっては「服」だと思ってください。

素っ裸で屋外に長時間いれば、当然体の健康は害されるばかりか、場合によっては死に至りますね。

これを、服を着ることで防ぐことができます。

外壁がない状態の建物は、すぐに壊れてはしまいません。

屋外に放置された人間がすぐに死なないのと同じ。

でもどんな事が起こるでしょう?

まず、暑さや寒さの気温によるダメージ。

それから、水と汚れ。

それから物理的な衝撃。

この3つがまず大きいでしょう。

服を着ていれば、直接的な暑さ、寒さ、そして紫外線による皮膚への化学的なダメージを防ぐことができます。

そして、雨、空気中の汚れ、砂埃からも防いでくれます。

これらは、短時間ではほとんど影響なくても、何日も何週間も、何ヶ月も、そして何年もさらされると、

当たり前ですが物理的に相当なダメージですよね。

そして物理的な衝撃。

強い風で飛んできた小さなゴミや破片は、服を着ていれば直接皮膚を痛めることはありません。

隣の子供が遊んでいて飛んできたボールだって。

でも服を着ていない裸の状態だと、そうは行きません。

これらの暑さ・寒さ・紫外線・雨・汚れ・衝撃、これら外的要因から

建物の「生身の体」、つまり個々までで見てきた層までを守ってくれるのが、

これからお話する「服」に相当する部分です。

「服」と「体」の関係

 

服である層の中を見ていきましょう。

人間の生身の体の皮膚にあたるラップ層のすぐ外側には、胴縁という細い木の棒がはりつけられています。

この胴縁の役割は、

1;ラップ層と外壁材と間に空気の層を作ること

2:外壁材を固定する役割

この2つです。

ラップ層は皮膚ですが、外壁材が皮膚に密着してしまうとやはり呼吸が妨げられます。

空気が出入りできる層があることで理想的な状態が保てます

そして、もう一つは、外壁材の固定。

服のように脱いだり着たりするわけではないので、固定する必要がありますね。

そしていよいよ外壁材。(服です)

この服は、昔のように板貼りだったり、塗り壁だったり、サイディングだったり、ALCパネルだったりします。

そして、この服である外壁材が、先に述べたように、

暑さ・寒さ・紫外線・雨・汚れ・衝撃から建物の骨・肉・皮膚である層を守ってくれるのです。

外壁劣化のメカニズムと建物の寿命が縮まる原因

 

そして、外壁が劣化するということは、服が傷んできて、

暑さ・寒さ・紫外線・雨・汚れ・衝撃を防ぐ機能が失われる事なのです。

 

そして、この「劣化」に最も直接的に影響するのが、

外壁の最も外側の「塗料でできた膜」になるわけです。

この塗料の膜は、健康な状態であれば強靭なバリアとなり、

外部の環境から外壁材そのものを守り、

その外壁材は建物の構造部(骨・肉・皮膚の層)を守ります。

しかし、このバリア機能が失われると、まず外壁材自体が弱くなり、

外壁材が本来の服の役割を果たさなくなるにつれて、建物の構造もダメージを受け始めます。

建物の構造の侵食は、外側のラップからはじまりますが、この薄いラップ層は皮膚と同じ、

少しの衝撃ですぐに裂けたり、破れたり、隙間ができ、構造用合板の層が熱・紫外線・水気・汚れにさらされます。

こうなると、建物の骨が痛むのは時間の問題です。

骨である柱が最も嫌うのは湿気です。

服を失った構造には外部からの水気が簡単に入り込みます。

柱が直接雨ざらしでなくても、毛細管現象という減少により、小さな小さな隙間をストローのようにして水気が入ってきます。

そし、このように入ってきた水は、構造体の内部にたまります。

あなたも、台所のキッチンの下のカビに悩まされた覚えがあるでしょう。

換気の悪い場所に入り込んだ湿気は、なかなか出ていってはくれず、

その場所をイジメ続けるのです。

ジメジメした環境に晒された木は、当然腐食していきます。

そうなると、建物は内部から崩壊していきます。

柱の間には断熱材が詰まっていますが、当然この断熱材も腐食し機能を失います。

一番外側の「塗料の膜」の劣化は、このようにして建物内部の深い部分を腐食させるに至るのです。

塗膜が劣化する3大要素

 

だんだん話が核心にせまってきました。

では、どうすれば、できるだけ長い間、外壁材のバリア機能である塗膜を持続させることができるのか?

当然、定期的にメンテナンスをすることなのですが、それ以前の問題として、

「 外壁の状態と、おかれた環境に適した塗料を選んで塗装する。」

という事です。ものすごく当たり前なことですが。

そして、その「最適な選択」のためには、なぜ塗膜が劣化するのかというメカニズムと、

なぜ、「その塗料はあなたの家の外壁の劣化に有効なのか?」という

劣化防止のメカニズム、この2つのメカニズムをきちんと理解する必要があります。

といっても、難しい話ではありませんので安心してください。

大切なのでもう一度言います。これから理解すべきは、

 

「外壁が劣化するメカニズム」と

「劣化を防止するメカニズム」です。

 

まず「劣化のメカニズム」について。

あなたの家のバリアの最前線である塗料の膜にダメージを与える3大要素は

熱・雨・紫外線

です。

1つ目の要因:熱

熱は、塗料の成分を化学に劣化させます。

ドライヤーの高温の風を何時間もあなたの体に当て続けるとどうなるでしょう?(実際にやらないでくださいね。絶対に。)

当然やけどします。

外壁塗料の中にも、熱により性質が変化し、ダメージを受ける成分が含まれています。もちろん。

 

2つ目の要因:雨

雨は水分そのものが塗料に対して長期的に引き起こす化学反応に加え、熱と汚れを招く要因になる、という事があります。

そして汚れは結局、熱を招くのです。

少しイメージしにくいでしょうか?

クルマのボンネットについた水滴を想像してみるとすぐにイメージできます。

水滴はまずレンズの役目をして、その部分に太陽の光を集めて熱を発生させます。

そして、水滴が乾いたあとは汚れがスポットでこびりつき、この汚れ自体が熱を蓄えます。

さらに、この汚れが化学的に塗料の性質に悪影響を与える場合もあります。

鳥のフンなどは、クルマの塗料を直ぐに痛めますよね。

 

3つ目の要因:紫外線

そして3つ目の紫外線。

これは、人間の皮膚も同じ。

紫外線には有機物を分解する作用があります。

理科の時間に有機物・無機物って習ったの覚えていますか?

少し復習しましょう。

有機物は炭素を含む物質で、燃やすと二酸化炭素を出しながら燃えます。

これに対して無機物は、火を近づけてもいわゆる「煙を出して燃える」という現象が起きません。

(※厳密な定義はここでは割愛しますね。理科の授業ではないので)

ここで重要なのは、有機物は紫外線によっても分解されるということ。

ベランダに放置したサンダルは、ボロボロになりますよね?

あれはサンダルの材質の合成樹脂が有機物だからです。

そして、外壁に使われる塗料の成分の大部分は、この有機物なんです。

最近では無機塗料と呼ばれる、無機物の配合率を高めた塗料がありますが、

あれが優れているのは、この無機物は紫外線によって分解されにくいという性質だからなんですね。

(無機塗料の説明は別の機会に譲ることにして、ここでは割愛しますね。)

 

外壁塗料が長持ちするためには?

さて、いよいよこの記事のもっとも重要な事をお話します。それは

「で、どうすればいいの?」

と言うことです。

2つ目のメカニズムである「劣化防止のメカニズム」についてお話しますね。

 

外壁のバリア機能を長持ちさせるには、どうすればいいのか?

それは「塗料の性質を理解すること」です。

復習します。外壁材にダメージを与えるのは、熱・雨(汚れ)・紫外線でしたね。

だから、外壁用途料というのは、この「熱」「雨(汚れ)」「紫外線」に対して防御力を高めるように開発されているのです。

塗料の種類と、理想的な耐久性のサイクル

この「熱」「雨(汚れ)」「紫外線」に対する防御力はそれぞれ塗料の種類によって異なります。

そして、この3要素をバランス良く兼ね備えた塗料は、理想的な耐久性のサイクルを生み出します。

では具体的に塗料の種類を例に出しながら説明しますが、

塗料のスペックの違いを生む要素は、大きく2つに分けて考えれば混乱しないですみます。

その2つとは、

 

1:主成分そのものの耐久性(人間で言うと生まれながらの基礎体力です。)

2:主成分の劣化を遅らせる補助性能(生活環境からくる健康維持能力)

 

この2つです。

まずは塗料の物理的な強さ、これが強いほうが良いのは言うまでもありませんね。

塗料の物理的な強さは、その成分で決定します。

あなたは、アクリル、ウレタン、シリコン、フッ素、無機などという言葉を聞いたことがあるでしょう。

これは塗料の中の主成分である合成樹脂の種類を表しています。

ちなみに、その強度は主成分の熱、水、紫外線などに晒された場合の劣化しにくさにより優劣があり、

アクリル < ウレタン < シリコン < フッ素 < 無機

というランキングになります。

これが人間で言う生まれながらの体力の差です。

1つ目の要素ですね。

そしてここに、2つ目の「劣化を遅らせる補助性能」が付加されます。

人間で言うと、温度管理された家で暮らしている人と、屋外の仮設テントで長期的に寝泊まりをしている人。

感染症予防の予防接種を受けている人とそうでない人。

そもそも、服を着て生活している人と、そうでない人。

このような感じです。

(まぁ、人間は環境に適応して進化するから、結局強くなって体力が向上するという考えもありますが、外壁はそうは行きませんからね。)

 

この劣化を遅らせる補助性能に関しては

今のメジャーな外壁塗料を例に取ると

「低汚染性能」「遮熱性能」「劣化制御性能」という3つの性質が代表的です。

「汚れにくい」「熱をもなせない」「劣化反応を起きにくくする」

と言い換えましょう。

そしてそれぞれの分野の代表選手として、各メーカーは様々な表現の仕方で、自分の会社の塗料をブランディングしているのです。

だから消費者としては混乱するんですよね?

結局は同じ目的の塗料なのに、言い回しや表現を敢えて変えることで

「うちは特別」感を出すのに各社一生懸命ですから。

でも安心してください。

「目的」から始めれば、分類は多くありません。

 

「汚れにくい(低汚染性能)」

復習です。ボンネットの水滴や鳥の糞のたとえ話を思い出してください。

汚れは熱を蓄積したり、化学的にダメージを与えるのでしたね。

そもそも汚れにくい特徴があれば、汚れが熱を蓄積することもないので、

塗膜の受けるダメージを軽減できますね。

防御力の高い鎧だと敵からの攻撃でHPの減り方が少ないのと同じです。

この低汚染性能の具体的な例としては、

光触媒や、無機成分が挙げられます。

「熱くなりにくい=(遮熱性能)」

これも、「熱」そのものをシャットダウンする特徴です。

魔法のマントで炎による攻撃が効かなくなるようなものです。

熱を持ちにくいことは、イコール塗料の性質変化を回避できるので、直接的に寿命を伸ばすことになりますね。

 

「劣化反応をおさえる=(劣化抑制性能)」

これは比較的最近出始めた特徴であり、「ラジカル制御型」の塗料が有名です。

あなたも聞いたことがあるのではないでしょうか?

難しい原理の話は割愛しますが、「劣化」という現象はもともとあるべきの化学結合が

「分解」されると捉えてください。

その分解を抑制する仕組み、化学反応をおさえる力が

「劣化抑制性能」です。呼び名よりも、内容を押さえてもらえればOKです。

例えば、りんごが酸化して茶色くなりますね。

これに対して、そもそも遺伝子操作とかで酸化しないりんごを作るのは難しいから、

「レモン果汁」という「劣化を抑えるもの」を追加して、化学的な反応を利用しようというのがこの塗料の仲間なのです。

 

塗膜の健康を維持する黄金サイクル

 

ここまでで登場した要素を復習しますね。

 

「主成分による基本耐久性」

 

「汚れにくさ」

 

「熱くなりにくい」

 

「劣化(分解)を抑える」

 

さてこの4つを理解したあなたは、もう塗料の寿命を伸ばす方程式が簡単に描けるはずです。

 

まず、基本耐久性が同じなら、

 

汚れにくい = 汚れが熱をためない = 熱による劣化を防ぐ = 寿命が伸びる

 

熱くなりにくい = 熱による劣化を防ぐ = 寿命が伸びる

 

劣化を抑える = 他の性能(低汚染&遮熱)も長持ちする = 結果寿命が伸びる

 

この構図がおわかりですね?

 

黄金サイクルを生み出すのは補助機能のバランス

 

そうです。

 

結論はバランスです。

 

これまで紹介した外壁劣化に対抗するメカニズムのなかの4つの要素は、

それぞれが密接に関わっていて、バランスが重要なのです。

 

人間の体が1つの栄養素だけを摂取してもだめなのと同じですね。

 

これを示す好例を1つ紹介します。

 

塗料の中に無機塗料というものがあります。

 

主成分単独での比較なら王様です。

耐久性が高いだけあって、価格も高額です。

 

しかし、ここに王座を狙う2番手の「フッ素」塗料が、秘密兵器を装備したらどうなるでしょう?

「劣化を抑制する」補助性能サポーターである「ラジカル制御」です。

 

実は、耐久性が「無機塗料」単独よりも高くなるのです。

しかも、費用は無機塗料より低価格で手には入ります。

 

このように、補助性能のちからは侮れません。

だから、言い方は悪いですが、

「無機=最上級」のように、馬鹿の一つ覚えで選んでしまうと、長期的に見ても非常にもったいないことになります。

 

多様な塗料の種類に惑わされない方法。

 

最後にもう一つだけ、大切なお話です。

あなたは今回のお話で、塗料選びの最重要判断基準を既に手に入れました。

しかし、今回紹介した性能は「スイッチのオンオフ」のように、

白黒のはっきりつくものではない事を踏まえる必要があります。

低汚染成分にしても、遮熱成分にしても、ラジカル制御のための成分にしても、

もっというなら「無機塗料」と書かれた塗料の中の無機顔料の成分にしても、

その配合比率や成分自体の品質は、研究機関でもないかぎり比較するのは難しいということです。 

それは食品やサプリメント、化粧品など身近な日用品と同じ事です。

 

ではどうすれば良いのか?

 

まず、塗料については今日申し上げたように、「目的」別の性能に着目し分類する事と、

カタログの性能表・成分表に目を通し、必要な情報を得ることです。

それで、あなたはよほど悪意を持って、あなたを騙そうとする相手で無い限り、正しく判断をすることができるでしょう。

しかし、あなたには塗料選定よりも、もっと根本的に重要な判断基準をお伝えする必要があります。

それは「正しく塗膜を施工するには?」ということです。

いくら正しく塗料を選べたとしても、それを「塗膜」という形に施工するのは人の手だと言うことを忘れないでください。

そして、その塗膜を形成する施工作業は工場の中ではなく、環境変化の伴う屋外現場です。

この事を踏まえて、あなたが候補として上げている施工会社の技術的な力量を正しく見抜く事が不可欠なのです。

そして、驚くかもしれませんが、正しくメーカーの品質基準を守って塗膜を施工できるかどうかは、「見積書」の時点でほぼ判断が可能なのです。

正確には、見積書を見ることで、相手の会社が「どのような手順と計算根拠で見積をしたか」が想像でき、その「手順と計算根拠」こそが、施工品質を最も左右する要因なのです。

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