JP2007291837A

JP2007291837A - 水系塗材組成物及びその施工方法並びにそれによる壁構造

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Publication number: JP2007291837A
Application number: JP2007059871A
Authority: JP
Inventors: Koji Hamamura; 幸司濱村
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2027-03-09
Also published as: JP5580509B2

Abstract

【課題】土壁の風合い、意匠を有し、調湿性を持ち、また、土壁で発生する自然なひび割れ状態を発現する組成物、及び下地の経時変化による割れの生じない施工方法、壁構造の提供にある。
【解決手段】合成樹脂エマルジョン、粘土、シルト、砂、水からなることを特徴とする水系塗材組成物であり、合成樹脂エマルジョンがアクリル樹脂系エマルジョンであり、水系塗材と土壁用土、砂、水からなることを特徴とするものであり、凹凸を有する塗膜を形成後、水系塗材組成物を塗布する壁面施工方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、土壁風の施工方法と壁構造、土壁風の機能・意匠を発現させる組成物とに関するものである。

従来古くは、土壁は竹・木を組み、木舞とし、これに両面から順次土を塗り、仕上げとして漆喰等で仕上げを行っていた。この壁は水分を吸い、燃えにくい壁であった。しかし、工期が長く、原料の入手性、材料の調製等職人の勘と経験によるものが多く、壁のコスト効率が悪く、施工されることが希となった。しかし、土壁の意匠性等の機能要求から石膏ボード等に土壁調の塗材を塗ることがあるが、意匠性、耐久性に満足の行くものでなかった。

また、合成樹脂壁塗材は壁の機能からは割れ、いわゆるクラックなどが発生させないことが、技術的な課題となり、外観上の割れは壁の機能からは忌避されていた。しかし、ひび割れを有する土壁の風情は意匠上選択幅を増やし、人に落ち着き、癒しをもたらすものと考えられる。土壁にひび割れを発生させるためには、粘土、砂の配合で粘性を調整する必要があり、さらに、施工においても高い左官技能が要求され、また、壁の物性にまで、追求するものでなかった。

合成樹脂エマルジョンと、特定の繊維長の合成繊維、特定粒度の着色骨材および無機質粉体とポリエチレンオキサイドを特定比率で含有する組成物を使用することにより、砂岩調塗膜形成することを提案し、その過程で、凹凸の乾燥等の条件差でクラックの発生することを述べている。（特許文献１）
特開平１０−１６２４号公報

しかしながら、合成樹脂塗材の耐久性と日本古来の多様な意匠性を奏する方法、組成物、壁構造は現れていなかった。

解決しようとする課題は、多様な土壁の風合い、意匠を有し、調湿性を持ち、また、土壁で発生する自然なひび割れ状態を発現する組成物、及び下地の経時変化による割れの生じない施工方法、壁構造の提供にある。

請求項１の発明は、合成樹脂エマルジョン、粘土、シルト、砂、水からなることを特徴とする水系塗材組成物であり、土壁風の意匠を有し、調湿性を有し、堅牢度に優れる。

請求項２の発明は、塗布乾燥後、ひび割れが生じることを特徴とする請求項１記載の水系塗材組成物であり、乾燥塗膜にひび割れを発生させることができ、表面が傷つき難く、土壁風で意匠性が良い。

請求項３の発明は、合成樹脂エマルジョンがアクリル樹脂系エマルジョンであることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の水系塗材組成物てあり、密着性に優れ、塗膜物性が良い。

請求項４の発明は、ＪＩＳＡ６９０９に規定される合成樹脂エマルジョン系仕上塗材と土壁用土、砂、水からなることを特徴とする水系塗材組成物であり、土壁様の風合いが簡易に作製でき、土壁意匠を有し、調湿性を有し、堅牢度に優れる。

請求項５の発明は、塗布乾燥後、ひび割れが生じることを特徴とする請求項４記載の水系塗材組成物であり、土壁様の風合いが簡易に作製でき、乾燥塗膜にひび割れを発生させることができ、表面が傷つき難く、土壁意匠性が良い。

請求項６の発明は、ＪＩＳＡ６９０９に規定される合成樹脂エマルジョン系仕上塗材がアクリル樹脂系エマルジョンからなることを特徴とする請求項４乃至５のいずれかに記載の水系塗材組成物であり、請求項４或いは５の効果に、密着性に優れ、塗膜物性が良いことが加わる。

請求項７の発明は、ＪＩＳＡ６９０９に規定される合成樹脂エマルジョン系仕上塗材で凹凸を有する塗膜形成後、請求項１乃至６いずれか記載の水系塗材組成物を塗布することを特徴とする壁面施工方法であり、土壁様の風合いを有し、調湿性を有し、下地の動きに追従でき、耐久性のある壁構造となる。

請求項８の発明は、請求項７記載の壁面施工方法で形成されることを特徴とする壁構造であり、土壁様の風合いを有し、調湿性を有し、下地の経時変化等による動きに追従し、壁の機能を損する割れの生じることがない。

本発明は上記水系塗材組成物により、土壁の風合いを有し、調湿性を有し、土壁の風合いと共にひび割れを発生させ、土壁風でしかも経時変化でも、壁の機能を損する割れを生じることのない自然の風合いの意匠壁となり、また水系塗材の従来の意匠を組み合わせることにより、多様的な意匠を表現できる。

本発明は土壁の風合い、吸放湿性を有し、耐震壁構造に対応し、施工時の下地の組み付けにも対応できるものである。従来の土壁は、工期が長く、職人の経験によるものが多く、現在の建築には対応し難い。現在の内装は在来工法、ツーバイフォー工法等でも、下地に石膏ボードが使われることが多く、この下地の組み付けには特段の工夫をしない限り下地素材の動きが目地部に現れ、経時で仕上げ表面に壁の機能を損する割れを生じることとなり、堅牢度と、下地に密着性だけでは十分ではない。通常の施工された下地に対して、ＪＩＳＡ６９０９に規定されるエマルジョン系塗材を下地材として塗布し、本発明の水系塗材組成物を塗布することにより、経時変化による壁の機能を損する割れを生じない、土壁の意匠、機能を有した壁構造の発明に至った。合成樹脂エマルジョン、粘土、シルト、砂、個々の性質の組み合わせによるもので、ひび割れ等の意匠、土壁の質感意匠、壁構造としての耐久性、傷に対する抵抗力を有するもので、下に各組成、方法等について記す。

合成樹脂系エマルジョン
合成樹脂系エマルジョンは、アクリル酸エステル共重合系樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル・アクリル酸エステル系樹脂、エチレン・塩化ビニル系樹脂、シリコン変性アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等の樹脂エマルジョンが使用でき、成膜助剤無添加で、施工時温度以下の成膜温度を持つか、成膜助剤の添加により、実施条件で成膜条件を達成すれば、良い。これらには架橋タイプ、粉末型のエマルジョン等であっても使用できる。このうちアクリル酸エステル共重合系樹脂等のアクリル樹脂系エマルジョンが塗材乾燥後の塗膜物性がよく、好ましい。成膜助剤としてはテキサノール等が挙げられる。合成樹脂の固形分としては成膜助剤も含む。

土壁用土
土壁用土は淡路土、浅黄土、黄土、白土、京錆土など一般的に土壁に使用される左官用土であり、これに準じたものも使用可能である。

粘土・シルト・砂
粘土、シルト、砂は日本統一土質分類等で分類に準じ、粒径で分類する。粘土は５μｍ未満であり、透水性が低く、保水時に粘着力を示すものであるが、粒径で分類する。天然粘土や、クレー、タルク、珪藻土、及びベントナイト等が挙げることができる。またシルトは５〜７５μｍであり、上記土壁用土には、粘土、シルト、砂を含有する。炭酸カルシウム粉、珪石粉、寒水石粉等は粉砕程度に応じて、粒径により、シルト、砂の分類となる。

砂は、天然川砂、みじん砂、珪砂、炭酸カルシウム粉、寒水石粉、各種粉砕粉等、７５μ〜１．５ｍｍの粒状物とする。

水系塗材組成物の形態
本発明の効果を得るための水系塗材組成物の形態は、揮発成分を除いた重量を１００重量％として、合成樹脂系エマルジョンの固形分２〜１２重量％、粘土およびシルト（土壁用土）２５〜３５重量％、砂５５〜７３重量％が好ましく、このうちひび割れを生じるには前記と同じ固形分を１００重量％として、合成樹脂系エマルジョンの固形分として６〜１２重量％、粘土およびシルト（土壁用土）２６〜３５重量％、砂５５〜６５重量％が好ましい。市販の水系塗材、ＪＩＳＡ６９０９に規定される合成樹脂エマルジョン系仕上塗材に、粘土、シルト、砂を添加しても良い。塗材、塗料には、隠蔽性、着色を目的として、酸化チタン、体質顔料等が用いられるが、粒径に応じて、添加量を調整する。前記、水系塗材を用いる場合は、土壁用土と砂を添加しても良い。前記水系塗材の例として、アイカ工業（株）製アイカジョリパットＪＰ−１００、ＪＱ−６５０（いずれも商品名）などが挙げられる。

施工方法
モルタル、石膏ボード、合板等に、必要に応じて、シーラーを塗布する。乾燥後本発明の水系塗材組成物の下地となる下塗り材を塗布する。下塗り材はＪＩＳＡ６９０９に規定する外装薄塗材Ｅ、可とう形外装薄塗材Ｅ、内装薄塗材Ｅ、外装厚塗材Ｅ、内装厚塗材Ｅ等の合成樹脂エマルジョン系仕上塗材で、塗布時に塗布具にて、凹凸を付与するか或いは粗めの砂（０．５〜２．５ｍｍ）にて、表面を均一に凹凸ができる様にする。この凹凸の大小、密度は添加する前記砂の大きさ、添加量により変えることができる。これにより、付着力の向上、下地材の強度向上均質化、ひび割れを均一化、望みにより形状を変化させる。この砂の種類に制限は無いが、塗布具の摩耗、粒径が揃っていること、入手性等で、寒水石が好ましい。添加量は、塗材に対して同重量部以下が好ましい。この下塗り材は１．０ｋｇ／ｍ^２以上必要で、少ないとゼロスパン、すなわち、実使用のクラック（割れ）が発生し易い。この下塗り材乾燥後、本発明の水系塗材組成物を所望意匠に応じて、所定塗布厚コテ仕上げする。この下塗り材は耐水性、非透水性を賄っており、ひび割れによる壁性能の低下は無い。この仕上げ材となる水系塗材組成物は２．０ｋｇ／ｍ^２以上塗布することでＪＩＳＡ６９０９に規定される吸放湿性７０以上となる。
意匠材料として、土壁で、補強用、割れ防止用に用いられるすさ、すなわち、藁すさ、紙すさ、麻すさ等も意匠上用いることができる。すさの長さ、素材の性質から、割れに及ぼす影響は千種万様であるが、本発明と組み合わせて、天然素材のもつ、安らぎを演出する意匠を創生できる。

塗材配合例
アクロナールＹＪ−１７０１Ｄ（商品名、ＢＡＳＦディスパージョン（株）製、アクリル樹脂系エマルジョン、固形分５５％、ＭＦＴ２０℃）２５重量部、造膜助剤としてテキサノールＣＳ−１２（チッソ（株）製）１．５重量部、炭酸カルシウム粉（平均粒径２５μｍ）１０重量部、硅石粉（平均粒径１５０μｍ）４６重量部、チタン白（酸化チタン、顔料）３．５部、水１４重量部を配合し、混合撹拌し、水系塗材Ａとした。この塗材ＡはＪＩＳＡ６９０９外装薄塗材Ｅに適応される仕様を満足できる。
以下前記水系塗材Ａを用いて、実施例１〜６、比較例１、２の配合をし、これらの評価結果を表１に示した。

塗材Ａを３０重量部、土壁用土として、白土（近畿壁材工業（株）製）２２重量部、砂として、川砂５号（中内建材店製）１５重量部、寒水石５厘（（株）カルファイン製１．５ｍｍ）１５重量部、水１８重量部を配合して、実施例１の水系塗材組成物とした。

塗材Ａを３２重量部、土壁用土として、白土（近畿壁材工業（株）製）１６重量部、砂として、川砂５号（中内建材店製）１６重量部、寒水石５厘（（株）カルファイン製１．５ｍｍ）１６重量部、藁すさ（中塗すさ、(株)ヤブ原製）０．３重量部、水１９．７重量部を配合して、実施例２の水系塗材組成物とした。

塗材Ａを４２重量部、土壁用土として、白土（近畿壁材工業（株）製）１４重量部、砂として、川砂５号（中内建材店製）１４重量部、寒水石５厘（（株）カルファイン製１．５ｍｍ）１４重量部、水１６重量部を配合して、実施例３の水系塗材組成物とした。

塗材Ａを４８重量部、土壁用土として、白土（近畿壁材工業（株）製）１２重量部、砂として、川砂５号（中内建材店製）１２重量部、寒水石５厘（（株）カルファイン製１．５ｍｍ）１２重量部、水１５．７重量部を配合して、実施例４の水系塗材組成物とした。

塗材Ａを１３重量部、土壁用土として、白土（近畿壁材工業（株）製）１９重量部、砂として、みじん砂（中内建材店製）５２重量部、藁すさ（中塗すさ、(株)ヤブ原製）０．３重量部、水１５．７重量部を配合して、実施例５の水系塗材組成物とした。

塗材Ａを３１重量部、土壁用土として、白土（近畿壁材工業（株）製）１６重量部、砂として、みじん砂（中内建材店製）４１重量部、藁すさ（中塗すさ、(株)ヤブ原製）０．３重量部、水１１．７重量部を配合して、実施例６の水系塗材組成物とした。

比較例１
塗材Ａを５４重量部、土壁用土として、白土（近畿壁材工業（株）製）８重量部、砂として、川砂５号（中内建材店製）１１重量部、寒水石５厘（（株）カルファイン製１．５ｍｍ）１４重量部、水１３重量部を配合して、比較例１の水系塗材組成物とした。

比較例２
塗材Ａを無配合とし、土壁用土として、白土（近畿壁材工業（株）製）１４重量部、砂として、みじん砂（中内建材店製）５７重量部、水２９重量部を配合して、比較例２の水系塗材組成物とした。

その他比較例
実施例１〜６の表１の結果は下塗り材として水系塗材Ａを塗布したものであるが、これを塗布しないものはゼロスパン０．１以下となった。また実施例の代わりに塗材Ａのみを塗布したものの、調湿性すなわちＪＩＳＡ６９０９（建築用仕上塗材）に規定の吸放湿性試験の結果は２５以下であった。

評価方法
外観評価：２５℃にて、無風室内にて実験を行った。１ｍ角の石膏ボードにジョリパットシーラーＪＳ−５００（アイカ工業(株)製アクリル樹脂エマルジョン系、商品名）を塗布して乾燥させ、水系塗材Ａ１００重量部に寒水石３厘（（株）カルファイン製１．０ｍｍ）５０重量部を配合したものを１．５ｋｇ／ｍ^２塗布乾燥した。これに実施例１〜６、比較例１、２の水系塗材組成物を２ｋｇ／ｍ^２塗布し、自然乾燥した。

ひび割れ意匠：塗布後の外観を評価した。１ｍの距離から観察し、ひび割れが確認でき、全体の均一性のあるものを○、ひび割れが確認できないか、均一性がないものを×とした。

土壁意匠：ひび割れ意匠と同じく観察し、土壁風合いが全体にあるものを○、一部でも、合成樹脂エマルジョン塗材の風合いを持つものを×とした。

付着強さ：ＪＩＳＡ６９０９（建築仕上塗材）に準拠し、標準状態の付着強さ試験を実施した。試験体は７０×７０ｍｍのモルタル板に実施例・比較例の塗材を塗布したものを２３℃、相対湿度６５％で１４日間養生したものを試験体とし、上部引張り用鋼製ジグを接着し測定を行なった。荷重速度は１５００Ｎ／ｍｉｎで引張り、最大引張荷重を測定し、付着強さ（単位：Ｎ／ｍｍ^２）を算出した。
モルタル板は基板は、ＪＩＳＲ５２０１の１０．４（供試体の作り方）に規定する方法によって調製したモルタルを、内のり寸法７０×７０×２０ｍｍの金属製型枠を用いて成形し、温度２０±２℃、湿度８０％以上の状態で２４時間静置した後、脱型し、その後６日間２０±２℃の水中で養生し、更に７日間以上養生室で静置した後、ＪＩＳＲ６２５２に規定する１５０番研磨紙を用いて成形時の下面を十分に研磨したものとする。

ゼロスパン：７０ｍｍ×７０ｍｍ×６ｍｍスレート基材を突き合わせ、その上に実施例、比較例の処方で、塗布し、２３℃、相対湿度５０％で１４日間静置後万能試験機にて測定を行った。引張り速度は２ｍｍ／ｍｉｎで引張り、ひび割れ部分以外で新たに割れを発生した時の距離或いはひび割れ部で下地から表面に及ぶ割れが発生した時の距離をゼロスパン距離（単位：ｍｍ）とした。距離とは図４符号２の突き合わせ面が、初期値０ｍｍから、引っ張りに応じて移動した距離である。評価としてゼロスパン距離が０．４ｍｍ以上のものを○、それ以外のものを×とした。

調湿性：ＪＩＳＡ６９０９（建築用仕上塗材）に規定の吸放湿性試験に基づき、吸放湿量を測定した。基板として、厚さ９．５ｍｍで、大きさが３００ｍｍ×３００ｍｍの石膏ボードに外観評価と同じく実施例・比較例の塗材組成物を塗布し、養生室に１２日間静置した後、裏面及び４側面をエポキシ樹脂接着剤で塗り包み、温度２３±２℃、湿度４５±５％の恒温恒湿器に４８時間静置したものを試験体とする。
試験の測定手順は、あらかじめ試験体の質量を測定し、温度２３±２℃、湿度４５±５％の恒温恒湿器に２４時間静置した後、質量を測定する。その後温度２３±２℃、湿度９０±５％の恒温恒湿器に２４時間静置した後、質量を測定する。このサイクルを２サイクル行い、これら試験体の吸放湿量をＪＩＳＡ６９０９に規定の吸放湿性試験の試験手順により算出した。（数値は平均１変化あたりｇ／ｍ^２に換算したもの）
評価として内装薄塗材、内装厚塗材の調湿形の規格である吸放湿性ｇ／ｍ^２吸放湿量７０以上を満たすものを○、満たさないものを×とする。

実施例２のマイクロスコープ５０倍代用写真である。実施例６のマイクロスコープ５０倍代用写真である。塗材Ａのみを塗布したものののマイクロスコープ５０倍代用写真である。ゼロスパンの説明図

符号の説明

１塗材層
２突き合わせ面
３下地（石膏ボード）
４万能試験機つかみ具

Claims

合成樹脂エマルジョン、粘土、シルト、砂、水からなることを特徴とする水系塗材組成物。
塗布乾燥後、ひび割れが生じることを特徴とする請求項１記載の水系塗材組成物。
合成樹脂エマルジョンがアクリル樹脂系エマルジョンであることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の水系塗材組成物。
ＪＩＳＡ６９０９に規定される合成樹脂エマルジョン系仕上塗材と土壁用土、砂、水からなることを特徴とする水系塗材組成物。
塗布乾燥後、ひび割れが生じることを特徴とする請求項４記載の水系塗材組成物。
ＪＩＳＡ６９０９に規定される合成樹脂エマルジョン系仕上塗材がアクリル樹脂系エマルジョンからなることを特徴とする請求項４乃至５のいずれかに記載の水系塗材組成物。
ＪＩＳＡ６９０９に規定される合成樹脂エマルジョン系仕上塗材で凹凸を有する塗膜形成後、請求項１乃至６いずれか記載の水系塗材組成物を塗布することを特徴とする壁面施工方法。
請求項７記載の壁面施工方法で形成されることを特徴とする壁構造。