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塗膜の寿命と耐候性はどうちがうのか?


外外壁弾性フィーラーパター付けン

塗膜の構造は色を出す役目の着色顔料と言われる微細な粒子が、樹脂と呼ばれる高分子の化合物によって定着されフィルム状態になっています。このフィルムが種々の環境のもとで、光、風、水、湿気、熱、酸、アルカリなどの作用によって科学的、物理的変化をもたらします。

 

その結果塗膜は欠陥を生じる事になります。欠陥には何が一番大きく寄与しているのか考えますと、先ほど列記した項目の中では光(太陽光線)になります。

 

太陽光線のうち塗膜を劣化させるのは主に短波長領域の紫外線と言われるものです。

塗膜劣化

塗装の劣化現象でよく指摘されるのは次に挙げる3項目になります。

1、光沢の低下

艶引けと言われるもので、樹脂が分解し塗膜表面の平滑性が失われることで、当たった光が乱反射して光沢が減少していく現象です。

ガルバリウム鋼板屋根劣化

2、チョーキング

光沢低下がさらに進行すると、樹脂が分解して粒子になったり、固着されているべき着色顔料が外れて粉固物として析出した状態です。

 

建築物は白を基調とした淡彩色が多く使われており、表面に白い粉が出てきますので、これがチョークの粉のように見えるので、別名チョーキングともいいます。この状態になるとかなり劣化が進んでいます。

塀にカビ発生

3、変色している

塗膜中の着色顔料や、一部樹脂などが分解、消失することで色相が変化していく現象で、褐色ともいいます。一般的にこの色相変化は彩度の低い(濁った)色相に変化していきます。

 

このことから、塗膜の耐候性劣化は大半が樹脂の分解によるものであり、耐候性のよい塗料は分解しにくく、耐候性の低い塗料は分解しやすい、という事が世間の通説になっています。

 

日本ペイントファイン4Fセラミック

塗料に含まれている樹脂というものはモノマー(単量体)がいくつも繋がって、長くて大きな分子量となったもののことを言います。

 

この樹脂の性質が塗膜の持ち(耐久性)に大きく影響します。樹脂はもともと有機化合物に属するもので、石や銅の様な無機化合物ではありませんので、紫外線や風雨にさらされながら、永久にその状態を維持することはできません。

 

現状よく使われている塗料の種類は主に、アクリル、ウレタン、シリコン、フッソなどが挙げられます。アクリル樹脂は溶剤が蒸発すると自動的に塗膜が形成されますので結合エネルギーはほぼありません。

 

以降ウレタン樹脂にはウレタン結合、シリコン樹脂にはシロキサン結合、フッソ樹脂にはフルオロ結合と言われる結合が存在しており、結合エネルギーの強さの順は、ウレタン→シリコン→フッソの順番になります。

 

結合エネルギーが強力であれば、それだけ紫外線が当たっても樹脂は分解せずに長期間顔料をつなぎとめておくことができるので、艶引けやチョーキング発生までの期間が長くなります。したがって、どれだけ結合エネルギーが強力かで塗料の耐用年数が決まります。

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