塗料・塗装とは

「塗料」と「塗装」の違い

「塗料」とは当然ながら、水性や溶剤系または弱溶剤系で出来ている液体の物になるのですが、各メーカーから販売されている「塗料」は製品であって製品ではありません。
といいますのも、塗料単体では全く役には立たず、その塗料を対象物に塗って塗膜が形成されて初めて本来の製品になる訳です。
この事から塗料が「半製品」と呼ばれる由縁がある様です。
塗料に塗る作業が加わって初めて1つの「製品」となり、その製品を「塗装」と呼びます。
自動車に塗れば、車両塗装（板金塗装）
家具に塗れば、家具塗装
建物に塗れば、建築塗装（この中に外壁塗装や屋根塗装が含まれます。）
という事になります。

「塗装」について考える

塗装とは中々難しいもので、単純に、
「1」　「性能の良い塗料」　⇒　「性能の良い塗装」
とはなりません。
「2」　「性能の良い塗料」　⇒　「性能の良くない塗装」
ともなりえますし、
「3」　「性能が普通の塗料」　⇒　「性能が良い塗装」
という場合も当然あります。
「1」「2」　で考えますと塗料は変わっていませんが、違う性能の塗装となってしまっています。
それはどういう事かといいますと、
「良い塗料」を使い「良い作業」が加わり始めて「良い塗装」となります。
「良い塗料」を使い「不適切な作業」が加わるとそれは「性能の良くない塗装」となってしまう事もあるという事です。
早く言えば、10年間剥離しないアクリルもあれば、わずか5年で剥離が起きるシリコンもあるという事です。
それは何故か分かるでしょうか？
いかに良い塗料を使ったとしても、
それに良い作業が伴わない場合、適切な施工が出来ずに本来の塗装の役割を果たさないという様な場合になります。
例えば、雨が降った後、下地が乾燥していない状態でシリコンを塗装した際、密着不良が起きる様な事が起こる事になります。
そして、この密着不良が塗膜の剥離に繋がります。
この例だけではありませんが、塗装というものは「塗料」も重要ではありますが、それ以上にその「塗料」を対象物に塗る「作業」というものの方がよっぽど重要となります。

いくら良いとされる「塗料」を使ったとしても、壁から剥がれ落ちてしまえば何にもなりません。
剥離するか、しないかは「作業」次第だという事が分かると思います。
「塗料」と「作業」が加わり、初めて本来の「塗装」というものになる訳です。

塗膜の役割

塗膜の役割は、
「美観」「機能」「保護」といった3つの役割があります。
「美観」とは主に塗料を塗る（塗膜が出来る）事により、色彩や模様や光沢を得るという事です。
「機能」とは、遮熱性や撥水性などになります。
「保護」とは防食や防腐又は、防水といった事になります。
この事を踏まえて、外壁の塗膜の役割を考えていきたいと思います。
そもそも外壁に塗装してある塗膜は「美観」が優先でしょうか？
たしかに、それもあるでしょうが、本来は「保護」が目的になります。
塗膜が形成されている下地の対象物の劣化を防ぐという目的が、本来1番の目的になります。
その「保護」という大きな役割の中に「美観」「機能」という役割を付け加えられている場合が一般的です。
又、内部に使われている場合は違い、
「美観」という大きな役割の中に「保護」「機能」という役割が付け加えられています。
要するに用途によって考え方が違います。
ここでの話は基本的に外部（外壁・屋根）での話になりますので、まず「保護」という役割を重点的に話をしていきたいと思います。
塗膜は下地の対象物（モルタルやサイディング、又は、コンクリート等）の保護が役割です。
その対象物（モルタルやサイディング、又は、コンクリート等）はその下の構造体の保護という役割を持っています。
とすれば、建物の重要な構造物を最前線で守っているのが塗膜の本来の役割です。
外部という条件の悪い過酷な環境の中で最も最前線で建物を守っている物が塗膜です。
単純に塗膜は色合いだけの様に見られがちですが、外部の塗装においての塗膜の役割は、実際は色合いというよりも建物の保護の意味合いが重要ではないかと思います。
公共物である歩道橋や高速道路を塗替えしている状況をよく見かけますが、あれは見た目が悪い（サビの発生が酷い等）ので塗装をしているのではありません。
むしろ、見た目が悪くなる前に塗装する事のほうが多いです。（大きな構造物になればなるほど）
とすれば「美観」的な事で塗装をしている訳ではありませんね。
目的は「保護」の為に塗装をしている訳です。
表面のコーティング（塗膜）が劣化し、本来の「保護」する効果が薄れてきている場合に、下地の対象物（鉄やその他）の劣化（腐食）を防ぐため、表面のコーティング（塗膜）を作り直す。
といった事になります。
この例の場合は「保護」という目的に「機能」（防食用の塗料を使い機能を上げる）＋「美観」（再度綺麗な色にする）という訳です。
とすれば同じ外部にあたる、外壁塗装や屋根塗装も目的は同じ事となるのではないかと思います。

塗膜劣化のメカニズムと劣化の進行状況

塗膜が重要な役割を果たしている事が分かりました。
ではその塗膜がどの様な状況を経て、劣化していくかを考えてみたいと思います。
まず、劣化の要因は太陽光「紫外線」気温「熱」風雨「水」
の3つになると思われます。
その中でも、最大の要因は紫外線です。
塗膜形成時のその瞬間から、完全な状態の塗膜が紫外線により劣化が始まってきます。
通常塗膜には光沢がありますが、まずこの光沢が劣化によって失われてくる事となります。
塗膜というものは有機になりますので分子の集まりです。表面の分子の結合が紫外線によって破壊（劣化）され本来の結合ではなくなってきます。
この状況が光沢の低下にまず繋がってきます。
分かりやすく言いますと、
光沢（艶）というものは光の反射で綺麗に見えます。

しかし、表面が紫外線によって破壊される事により、均一な表面の状態から凹凸のある状態になってしまいます。

この事により、反射する光が拡散して（乱反射）光沢（艶）が無くなった様に見えてきます。
風呂場に置いてある鏡が、曇ると見えなくなる様な感じです。

その後、表面の光沢が無くなる状態から劣化が内部にまで進んでくると、塗膜の樹脂の層が破壊され（劣化）、塗料の中にある顔料（色の元）の離脱が起こってくる事になります。
ここまで劣化が進むと、塗膜表面に粉状（離脱した顔料）のものが現れることになります。
一般的にチョーキングといわれる症状です。
チョーキングが起こってくるという事は、塗膜が破壊され（劣化）膜の状態から粉の状態に変化していますので、雨等の影響を受け流れてしまう事となります。
後は、このメカニズムが繰り返される事により、塗膜自体の本来の厚みからだんだん薄くなり、最終的には無くなるといった状況になってしまうのです。
一般的に良い性能の塗料の方が、塗膜の層を形成している分子の結合力が強い為、劣化しにくいという事になります。
アクリル＞ウレタン＞シリコン＞フッ素
という具合に劣化に対する耐久性がある事になります。

また、塗膜がある程度薄くなると、その下の下地の対象物も紫外線の影響を受けてきてしまいます。
当然、その頃には撥水性も防水性も失われていますので、雨（水）の影響も同時に受け始めます。
例えば、下地がモルタル（コンクリート）だった場合では、
塗膜を浸透してきた雨（水）がモルタルに浸透し、雨（水）を含んだ状況となります。
その状況下で気温（熱）による影響を受け、モルタル自体の劣化も進んでいく事となってしまいます。
水を含んだモルタル（コンクリート）は、気温が低い場合は内部の水が凍結し膨張し、気温が上がると内部の水が溶け収縮するといった作業を繰り返す事となります。
必要以上にモルタル（コンクリート）も膨張収縮を繰り返すと、当然素材自体に良い訳がありません。
この九州ではそうある様な事ではありませんが、寒冷地ではこの様な弊害（凍害）がある様です。
もうひとつに、下地が直接大気に触れる事により、空気中の二酸化炭素が内部に侵入し炭酸化反応を起こす事により、本来アルカリ性であるモルタル（セメントが主成分である為）が中性に変わって行く現状が起こってきます。（中性化といった現象）
その現象が内部にまで浸透し、モルタルの場合は内部のラスの様な鋼材にまで達すると、それらの鋼材を腐食させていきます。
モルタルの場合その下の構造と密着しているのは、ラスという鉄製の網を介して密着しておりますので、そのラスが腐食するという事は、モルタルが構造体との密着力が無くなるといった事に繋がってきます。
一般的に壁が浮きている状況です。（モルタルの浮き）
浮きているモルタルは、何かの拍子に落下してしまう可能性もあります。（剥落）
コンクリートの場合ですと鋼材は鉄筋です。
鉄筋が腐食しますとサビにより、体積が膨張します。
膨張すると内部から外部に向かって圧力が生じますので、結果、爆裂といった症状が起こる可能性があります。
今回この2つの劣化の症状を話しましたが、
この2つの例の対処の方法は、
水分吸収による膨張収縮の対策は表面の被膜形成。
中性化防止の対策は表面の被膜形成。
という様に、共に同じです。
要するに塗膜の形成が、起こった時の対策であり、又、防止策にもなるという訳です。
この様に、わずか1ｍｍにも満たない塗膜が、劣悪な環境の中で建物を最前線で守っているという事です。
外部における塗膜の役割の「保護」という事が、いかに重要な役割だという事がこの事から分かって頂けたと思います。

建物劣化のメカニズム

塗膜の劣化が建物の劣化に繋がるという事ですが、では、塗膜が常に保護の機能を維持できた状態を保つ事により（定期的な塗替え作業）塗膜の下地にあたるモルタル・コンクリート等の外壁や、その又内部の建物の構造部の劣化が防げるのかという疑問が生じてきます。
確かに理論上ではその様な事となりますが、実際では違う事になってしまいます。
建物の劣化という場合で考えますと、確かに表面からの紫外線や風雨（劣化の最大の要因）を防ぐ事によりそれらからの劣化の進行は防げる訳になるのですが、内部から起こる影響には防ぐ手立てがありません。
では、内部からの起こる影響というものを考えていきたいと思います。
建物内部は人々が生活している場になりますで、当然中と外では気温の差が生じてきます。
冬に良く見られる光景ですが、中は暖房をつけています。しかし外は雪が降る様な寒い気温です。
その様な場合ガラスに水滴が付いている状況が見られます。
いわゆる結露です。
結露とは内部と外部の気温の差で生じてくるのですが、その様な状況が壁の内部の空間にも同様に起こっています。
通常はその中間層に断熱材を用いて直接的に気温の差が生じないようにし結露の発生を防いでいるのですが、その様な万全な対策が取られているかどうかは、建物の構造時の施工如何により左右される事になります。
もし、何らかの原因で建物内部に結露が発生している様な場合では、その箇所に発生している水分によって内部の劣化が助長される可能性もあるという事になってしまいます。
また直接的な結露（表面結露）以外に、内部要因から起こる内部結露という症状もおこりえます。
内部結露とは、室内では発生した水蒸気が壁面の内部（断熱材や構造木部）に浸透し、湿った状態になっている際に外部要因の気温差により、その浸透した材質の内部で結露を起こす、といった状態です。
基本的に一貫性のもので少量であれば、乾燥しその壁面内部（断熱材や構造木部）に影響を与えませんが、多量の場合ですと影響を与えてくる可能性があります。
内部で多量の水分を含んだ断熱材は、その水分を含んだ重さで垂れ下がり、そして下がってしまった空間は断熱材の無い空間となってしまいます。
また水分（湿気）はカビやコケの発生にも繋がりますし、当然廻りの木材を腐食させる原因にもなってしまいます。
対策としましては、壁面内部面に防湿層を設ける事により防ぐ事が出来ますが、
この対策は構造時の施工如何に係わりますので、新築時に対策が取られていない場合には、後から対策をとる事が難しくなってきます。

この様に内部の結露から起こる劣化が要因の1つです。
次に壁面内の大気から起こる要因があります。
大気があるとするならば、その中には二酸化炭素も含まれている状況になっています。
先に話しました二酸化炭素は中性化という劣化の症状を起こす原因です。
その結果、内部の大気により外部壁面の内側から炭酸化がおこり、外壁の中性化といった症状が起きてしまう事となります。

この様に外部要因からだけではなく、内部からの劣化も同時に進んでいる事になり、建物の外部を完全に保護したとしても、100％安心では無いという事が分かります。
しかしながら、劣化の最大の原因は紫外線です。
ですので、この紫外線の影響を直接受けない様にする事こそ、最大の建物保護の対策になる事は明らかではないかと思います。

カタログ上の耐久年数とは

一般的にカタログに載っている耐久年数ですが、これは塗膜そのものの耐久年数ではなく、主に「美観」的なものになります。
表面の艶の状態がこの期間で無くなります、といった事です。
艶が無くなるという事は、劣化が進行しているという事です。
そして、明らかな劣化の症状である
チョーキング現象が明らかに起きてくる様な状況になるまでの期間になります。
しかし、実際的にはチョーキング現象＝塗膜の寿命という事では無いです。
新築時にアクリルで塗装してある建物が、6年間でチョーキングが起こり、雨風で流されて建物表面から無くなっているかと言えば違います。
それどころか15年や20年経った場合でも、表面に残っている場合が通常です。
耐久性が6年のアクリルでも実際はそれ以上塗膜としては建物にはあるのです。
その塗膜状況はあくまで「美観」（綺麗な状態ではないですが）であって「保護」ではありません。
良く言われる事の1つに
「ウレタンが8年といってもそれ以上持つでしょう。」
「実際に新築から12年間一回も塗替えをしていないが、未だに剥がれて無いですよ」
といった話を良く聞きます。
たしかにそうですね。
剥がれてはいませんし、6年間のアクリルが12年経った今でも外壁に残っているといった状態があります。
しかし、それは「美観」について言われている事なのです。
外壁の塗膜の一番の役割は「保護」です。
その「保護」の機能が十分に行われているかといえば、そうでは無い様に思われます。
明らかにアクリルである場合は多少の誤差はあるでしょうが6～8年で劣化は始まっていますので、12年経った今でも塗膜本来の「保護」の機能があるのかどうなのかは定かではありません。
「保護」の機能が失われている場合は、その下の対象物の劣化が始まってきている事になるのです。

この章のまとめ

このページでは繰り返し塗膜（塗装）について話してきました。
通常軽く見られがちの塗膜（塗装）ですが、本来の役割は建物保護に関する重要な役割を担っています。
恐らくこの様な観点で、外壁の塗膜（塗装）や屋根の塗膜（塗装）の事を考える事は、そんなに無かったのではないかと思います。
単なる色にしか見られない塗膜ですが、この重要性を今回お伝えしたかった次第です。
外部環境の過酷な条件下で、最前線で建物の劣化を守っているのがたった1ｍｍみも満たない物が守っていると考えれば、ある意味感動すら覚えます。私だけかもしれませんが・・・　（汗）

最後に例え話でこの章を終わります。
車の話です。
建物の置かれている過酷な環境を、高速道路。
建物を車。
タイヤを外壁（屋根）。
タイヤの溝と塗膜に置き換えて考えてみます。

車を運転する上で、車に対する過酷な環境は高速運転（建物では紫外線や風雨等）ですね。
これから先ずっと高速道路で運転をしていると考えます（建物では生活）。
車が走る為にはタイヤが必要です。（建物で生活するには外壁）
そして天候に左右されず安全に走る為には、タイヤの溝が必要です。（建物では塗膜）
雨の日でも高速道路でスリップを起こさず走れるのは、タイヤの溝があるからですね。
しかし、その溝も長い間走るにつれて次第に無くなってきます。
最初は全く気にもなりませんが、やがて、ちょっとした拍子にスリップが起こってくる状況になったとします。
その時の溝の状況を確認すると、スリップサインが出てきていました。（塗膜にチョーキングが発生）
スリップサインとは溝内部にある交換時期を知らせるものですね。
しかし、スリップはするもののタイヤはまだ走ります。
そのサインを気にせずそのまま走行を続けています。
やがて、完全にタイヤの溝は無くなりましたが、それでもまだ運転する事が出来ます。（塗膜の保護機能が無くなっても、生活する上ではすぐには問題が無い）
その後もそのまま運転をしていきます。
すると今度はタイヤ自体のゴムが減ってきました。（外壁の劣化）
さすがに多少気にはなってきましたが、まだ運転出来ますのでそのまま運転を続ける事にしました。
やがて、タイヤの劣化が酷くなりタイヤ内部のワイヤーが見えてきました。（外壁の浮きや大きなクラック）
さすがにここまで来ると雨の日には怖くて運転出来ません。
しかし、交換しないで運転を続けるなら、もう結果は明らかです。
そのうちタイヤがバーストするのは目に見えています。高速道路でバーストすれば間違いなく事故に繋がります。（建物では構造体までの劣化が進行）
事故になれば、車は壊れますので莫大な修理代が掛る事となってしまいます。
（構造自体やり直す必要がある為、高額な工事費用が掛ります。）
車の場合では、まずその様な状態までタイヤを使用する事はありません。
スリップサインが出た時点で交換するか、もしくは、溝が完全に無くなったら交換するでしょう。
そうでなくても、車は人命に係わる事になるので、車検の時に溝が無い場合は間違いなく通りません。
しかし、同様に建物で考えた場合タイヤの交換サインが出た時に（チョーキング発生）タイヤを交換する事は少ない様に思います。（塗膜の交換、いわゆる塗替え）
車はタイヤの交換により人命の安全性を得、建物は塗装の塗り替えで数千万円という自分のマイホームを維持する為の、安全性を得ている事と同じ様に思います。
ですので、今回のページで塗装の重要性が伝わり、尚且つ、建物に対してのメリットが伝わればと思いつつ
この章は終わりとなります。