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外壁塗装 水性塗料の特徴、長所・短所は?一級建築士が解説します。

塗料は乾燥硬化後に塗膜として残る樹脂、顔料、添加剤と、揮発して塗膜に残らない希釈剤(溶剤)から成りたっています。
希釈剤は古くから有機溶剤(シンナー類)が多く用いられていましたが、環境保護や居住者及び塗装作業者の安全、健康面への対応から、水道水を使用する水性塗料(水系塗料)、溶剤を含まない無溶剤形塗料、粉体塗料等のいわゆる環境対応型塗料の需要が近年急速に伸びています。

戸建住宅などに用いる建築用塗料についても水性塗料の需要が高まっています。
そこで水性塗料が持つ溶剤系塗料には無い特徴や長所・短所についてお話しいたします。

1.水性塗料の特徴

水性塗料は水道水で希釈して使用する塗料です。
戸建住宅の塗装で使用する塗料は一般的に、アクリル塗料、ウレタン塗料、シリコン塗料、フッ素塗料、無機系塗料など合成樹脂の違いにより区分します。
そしてそれぞれの塗料は水性、弱溶系の両方の希釈剤タイプのものを製品化しています。

水性塗料は、乳化剤が混入している主剤に水道水を入れ希釈撹拌してエマルション(乳化)状の液体とします。
エマルション状態とは、マヨネーズ、ドレッシングやバターなどと同じ超極微細な油脂分子と水分子が交じり合った状態のことを言います。

エマルション状にするには親水剤や界面活性剤、重合剤などの乳化剤を使用して重合乳化させますので、乾燥硬化が終わった塗膜の中にこれらの成分は残ります。

それ故、水性塗料は一般的に弱溶系塗料と比べ、次のような性質を持つことになります。


(1)耐水性が劣ります

 希釈剤の水はシンナーよりも表面張力が強いことや、親水基や界面活性剤などが塗膜内に残存することで、それらの影響を受けるためです


(2)光沢性が劣ります

 水の表面張力が原因だったり、塗膜の中に残存する物質が原因となり、不完全な乾燥硬化過程を経るため均一な塗膜の形成が出来ないためです。
 

(3)塗料は高いですが、塗装時の価格はほぼ同じです

 水性化のためには特殊な原料の使用や脱溶剤工程などに加え有機溶剤の廃棄、製造時間の長期化、手間が必要になるため、塗料自体は高くなります。
 しかし希釈は塗料用シンナーを必要としない水道水ですし、塗料の扱いや保管、施工性は溶剤系よりも優れているので、塗装価格はほぼ同じになります。

ニッペ水性ファインSi 製品情報一部転写
弱溶系ニッペパーフェクトSi 製品情報一部転写

2.水性塗料の長所

(1)VOCを大幅に削減できます

2015年度の環境省の調査では、地球環境に対する全VOC排出量のうち約39%が塗料由来であると報告されています。このことから、VOC削減に対して塗料が果たすべき責任は依然大きいものがあると言えます。
塗料に含まれるVOCの大部分はシンナー等の有機溶剤であるため、溶剤系塗料から水性塗料への置き換えが進むことで、VOC排出量を削減することが出来ます。

(2)有機溶剤特有の臭いや中毒の心配がありません

シックハウス症候群やシックスクール症候群の原因物質であるVOC含有量が少ないので、溶剤系塗料に比べ、臭気や有害性が低くなります。
このため、居住や店舗営業を継続しながらでも塗装が可能であり、塗装作業者や居住者、空間共有者の健康面、地球環境に配慮した塗料と言えます。

(3)保管が容易、引火の心配がありません

水性塗料は希釈剤が水なので、基本的には非危険物扱いとなり保管も容易です。
もちろん引火の心配もないため、防火上及び塗装作業時の安全面に配慮した塗料と言えます。

3.水性塗料の短所

(1)施工時の降雨や結露など水分の影響を避ける対策が必要です

塗装過程から乾燥過程にかけて、水分の影響を受けると塗膜の形成に悪影響を及ぼす可能性があります。
そのため天候への配慮と養生方法の工夫といった施工管理が重要になります。
水性塗料は水性化のために導入された親水基や界面活性剤が塗膜中に残存するため、これらが耐水性低下の原因になっているためです。

(2)被塗物の油分は必ず取り除きます

塗装前に適切な素地調整が必要であるのはどの塗料でも同じですが、水性塗料の場合は被塗物(塗装する素材)に油分が残っていると、塗料の付着不良が発生する可能性が高くなるため、特に十分な下地処理を行う必要があります。

(3)低温の環境下では塗膜の性能が低下します

一般的な水性塗料は、塗膜形成過程において環境温度が5℃以下になると、水分の蒸発が著しく劣り塗膜の乾燥硬化が低下し、塗膜としての性能を十分に発揮できなくなる可能性があります。

最近は塗料メーカー各社の研究努力により、水性塗料でも溶剤系塗料に見劣りしない塗膜性能を発揮する塗料が多く開発されています。
エイチペイントは、塗料メーカーなどの製品勉強会に積極的に参加し、より良い塗料の採用、高品質塗装のための知識・技術の向上に努めています。

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