特許 7612352 外装構造および建物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-27

(45)【発行日】2025-01-14

(54)【発明の名称】外装構造および建物

(51)【国際特許分類】

   E04F 13/08 20060101AFI20250106BHJP

【ＦＩ】

E04F13/08 101N

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020128416

(22)【出願日】2020-07-29

(65)【公開番号】P2022025536

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-03-31

(73)【特許権者】

【識別番号】390018717

【氏名又は名称】旭化成建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100181272

【弁理士】

【氏名又は名称】神 紘一郎

(72)【発明者】

【氏名】北川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】小西 智士

(72)【発明者】

【氏名】服部 絵美

(72)【発明者】

【氏名】加藤 圭一

【審査官】伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１８３５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－００２７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１１３６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｆ １３／００ － １３／３０

Ｅ０４Ｂ １／６２ － １／９９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物の壁下地に設けられた開口部に該開口部の輪郭に沿って配置された開口部材と、
前記壁下地の室外側の表面と前記開口部材の表面とを跨いで配置された、ＪＩＳ Ａ ６９０９の透水試験Ａ法により測定される透水性が１０．０ｍｍ以下である防水性能を有する表面保護層とを有し、
前記壁下地と前記表面保護層との間に断熱材が設けられており、前記表面保護層は前記断熱材の表面に配置されており、
前記表面保護層は、前記開口部材の表面に沿って延在する部分を有することを特徴とする外装構造。

【請求項2】

前記開口部材は窓枠であり、前記断熱材は、その側面が前記窓枠に当接するように配置されている、請求項１に記載の外装構造。

【請求項3】

前記表面保護層は表面保護材を塗布して乾燥させてなり、
前記表面保護材が合成樹脂エマルジョンと骨材とを含む、請求項１または２に記載の外装構造。

【請求項4】

前記合成樹脂エマルジョンを構成する共重合体粒子がコア部とシェル部とを有する多層構造を有する、請求項３に記載の外装構造。

【請求項5】

前記合成樹脂エマルジョンが、９５質量％以上の疎水性単量体と、０．１質量％以上１．０質量％未満のアルコキシシラン基含有単量体と、反応性界面活性剤とを含む単量体混合物を乳化重合して得られる共重合体粒子を含む、請求項３に記載の外装構造。

【請求項6】

前記表面保護材のｐＨが１０以下である、請求項３～５のいずれか一項に記載の外装構造。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の外装構造を備える建物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外装構造および建物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建物の室外側表面に設けられる外装材と、窓枠などの、建物の下地材に設けられた開口部の輪郭に沿って配置された開口部材との間のジョイント部には、下地材側の防水ラインと開口部材側の防水ラインとを接続して外壁の防水性を確保するために、シーリング材を用いたシーリングを施工するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図１は、従来の外張り断熱方式の外装構造の一例の横断面図を示している。なお、図１には、シーリング付近の一部の構造のみが示されている。図１に示した外装構造１００においては、サッシ（障子）１０が、枠体１１内にガラス板１２が納められた縦すべり窓として構成されている。サッシ１０は、下地壁としての構造用面材１７の開口部Ａの輪郭に沿って配置された、開口部材としての窓枠１３に取付けられている。

【0004】

窓枠１３は、上辺を構成する上枠と、下辺を構成する下枠と、左右の縦辺をそれぞれ構成する２本の縦枠とで構成されており、図１には、２本の縦枠の左側の１本のみが示されている。また、構造用面材１７の開口部Ａの室内側の周囲には、上辺を構成するまぐさ、下辺を構成する窓台、左右の縦辺をそれぞれ構成する２本の柱が設けられており、図１には、左側の柱１４のみが示されている。サッシ１０を構成する枠体１１および窓枠１３は、まぐさ、窓台および２本の柱に取付固定されている。

【0005】

構造用面材１７の室内側表面には、柱１４に隣接して２層構造のパネル状の充填断熱材（第１の断熱材）１５が配設されている。また、充填断熱材１５の見付け面および柱１４の見込み面、見付け面には、無機ボード材１６が設けられている。

【0006】

また、構造用面材１７の室外側表面には、パネル状の外張り断熱材（第２の断熱材）１８が配設されており、外張り断熱材１８の室外側表面には、ベースコートである下地調整材１９ａとトップコートである仕上げ塗材１９ｂとで構成された外装材１９が対向配置されている。このように、建物の断熱構造としては、建築駆体の室外側に外張り断熱材１８が配設された外張り断熱構造を有している。

【0007】

そして、窓枠１３と外装材１９との間の隙間にシーリング材２０が充填されており、外装材１９側の防水ラインと窓枠１３側の防水ラインとが接続され、建物の外壁の防水性が確保されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００５－３２０７６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

図１に示した外装構造１００においては、建物の外壁の防水性を確保するために、上述のようにシーリング材２０を用いたシーリング工程が必要である上、シーリング材２０は、経年による体積変化によって劣化するため、シーリング材２０を所定の期間（例えば、１０年～１５年）毎に充填し直す必要がある。

【0010】

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シーリング材を用いたシーリングを行うことなく、建物の外壁の防水性を確保することができる外装構造および建物を提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決する本発明は、以下の通りである。

【0012】

［１］建築物の壁下地に設けられた開口部に該開口部の輪郭に沿って配置された開口部材と、
前記壁下地の室外側の表面と前記開口部材の表面とを跨いで配置された、ＪＩＳＡ ６９０９の透水試験Ａ法の規格を満足する防水性能を有する表面保護層とを有することを特徴とする外装構造。

【0013】

［２］前記壁下地と前記表面保護層との間に断熱材が設けられており、前記表面保護層は前記断熱材の表面に配置されている、前記［１］に記載の外装構造。

【0014】

［３］前記開口部材は窓枠であり、前記断熱材は、その側面が前記窓枠に当接するように配置されている、前記［２］に記載の外装構造。

【0015】

［４］前記表面保護層は表面保護材を塗布して乾燥させてなり、
前記表面保護材が合成樹脂エマルジョンと骨材とを含み、前記合成樹脂エマルジョンを構成する共重合体粒子がコア部とシェル部とを有する多層構造を有する、前記［１］～［３］のいずれか一項に記載の外装構造。

【0016】

［５］前記表面保護層は表面保護材を塗布して乾燥させてなり、
前記表面保護材が合成樹脂エマルジョンと骨材とを含み、前記合成樹脂エマルジョンが、９５質量％以上の疎水性単量体と、０．１質量％以上１．０質量％未満のアルコキシシラン基含有単量体と、反応性界面活性剤とを含む単量体混合物を乳化重合して得られる共重合体粒子を含む、前記［１］～［３］のいずれか一項に記載の外装構造。

【0017】

［６］前記表面保護材のｐＨが１０以下である、前記［４］または［５］に記載の外装構造。

【0018】

［７］前記［１］～［６］のいずれか一項に記載の外装構造を備える建物。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、シーリング材を用いたシーリングを行うことなく、建物の外壁の防水性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】従来の外張り断熱方式の外装構造の一例を示す図である。

【図2】本発明による外装構造の好適な一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（外装構造）
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本発明による外装構造は、建築物の壁下地に設けられた開口部に該開口部の輪郭に沿って配置された開口部材と、上記壁下地の室外側の表面と前記開口部材の表面とを跨いで配置された、ＪＩＳＡ ６９０９の透水試験Ａ法の規格を満足する防水性能を有する表面保護層とを有することを特徴とする。

【0022】

図２は、本発明による外装構造の好適な一例を示している。なお、図２において、図１に示した外装構造１００と同じ構成には、同じ符号が付されている。図２に示した外装構造１と、図１に示した外装構造１００との相違点は、図２に示した外装構造１においては、外装材１９と窓枠１３との間のジョイント部にシーリング材２０が充填されておらず、代わりに、外装材２９のベースコートが、ＪＩＳＡ ６９０９の透水試験Ａ法の規格を満足する防水性能を有する表面保護層２９ａで構成されており、構造用面材１７室外側の表面と窓枠１３の表面に跨いで配置されている点である。

【0023】

上述のように、図１に示した従来の外装構造１００においては、シーリング材２０を用いて外装材１９と窓枠１３との間のジョイント部をシーリングする必要があるうえ、シーリング材２０の経年変化による劣化のために、シーリング材２０を所定の期間毎に充填し直す必要があった。

【0024】

上記シーリング材２０を用いたシーリングを行うことなく、外装材１９側の防水ラインと窓枠１３側の防水ラインとを接続するためには、外装材１９を設ける前の段階で、構造用面材１７側の防水ラインと、窓枠１３側の防水ラインとが連続的に接続されている必要がある。そのために、本発明者らは、外装材１９のベースコートを構成する下地調整材１９ａに着目した。

【0025】

従来の下地調整材１９ａとしては、例えば、コストの点でメリットがあるため、セメントを基材としたものを塗布して乾燥させたものが用いられてきた（例えば、特開２００２－２３５３８６号公報参照）。しかしながら、上述のように得られる下地調整材１９ａは、親水性で水を含みやすい。また、可撓性（弾性）がなく、経年変化等で発生する下地の伸縮変化に追従できないため、下地調整材１９ａにひび割れが発生して防水層が切れる。そのため、セメント基材の下地調整材１９ａは、建物の外壁の防水材料としては不向きである。

【0026】

そこで、本発明者は、外装材１９のベースコートに高い防水性を持たせるべく、ベースコートの基剤について鋭意検討を行った。その結果、従来のセメント系の基剤に代えて、樹脂系の基剤を用いることによって、ベースコートが、ＪＩＳＡ ６９０９：２０１４ ７．１２透水試験Ａ法の規格を満足する高い防水性を有する表面保護層２９ａとして機能することが判明した。そして、上記樹脂系の基剤を有する表面保護層２９ａを下地壁としての構造用面材１７の室外側の表面と、開口部材としての窓枠１３の表面とに跨いで設けることによって、シーリング材２０を用いたシーリングを行うことなく、外装材２９側の防水ラインと窓枠１３側の防水ラインとを接続して、建物の外壁の防水性を確保できることを見出し、本発明を完成させたのである。以下、本発明による外装構造１の各構成について説明する。

【0027】

－表面保護層－
本発明による表面保護層２９ａは、ＪＩＳＡ ６９０９の透水試験Ａ法の規格を満足する防水性を有する層で構成する。この表面保護層２９ａは、下記の表面保護材を用いて構成することができる。表面保護層２９ａは、より高い防水性を示す、ＪＩＳＡ ６９０９の透水試験Ｂ法の規格を満足する防水性を有する層で構成することが好ましい。これらの規格を満足する表面保護層２９ａは、下記の表面保護材を用いて形成することができる。

【0028】

－－表面保護材－－
表面保護材は、合成樹脂エマルジョンと、骨材とを含むことが好ましい。これにより、
表面保護材に防水性を付与することができる。

【0029】

表面保護材が合成樹脂エマルジョンと骨材とを含む場合に、合成樹脂エマルジョンは、９５質量％以上の疎水性単量体と、０．１質量％以上１．０質量％未満のアルコキシシラン基含有単量体と、反応性界面活性剤とを含む単量体混合物を乳化重合して得られる共重合体粒子を含むことが好ましい。これにより、表面保護材の防水性を向上させることができる。上記合成樹脂エマルジョンとしては、例えばアクリル樹脂エマルジョンを使用することができる。なお、本発明において、「疎水性単量体」とは、水溶解度が０．５ｇ／水１００ｇ未満の単量体をいう。

【0030】

疎水性単量体としては、スチレン（０．０３ｇ）、メタクリル酸シクロヘキシル（０．０１ｇ以下）、メタクリル酸ｎ－ブチル（０．０４ｇ）、メタクリル酸ｔ－ブチル（０．０５ｇ）、メタクリル酸ｉ－ブチル（０．０４ｇ）、メタクリル酸２－エチルヘキシル（０．０１以下）、メタクリル酸ラウリル（０．０１ｇ以下）、アクリル酸ｎ－ブチル（０．２０ｇ）、アクリル酸２－エチルヘキシル（０．０１ｇ）などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。耐水性および種々の耐薬品性の観点から、単量体としては、スチレンまたはメタクリル酸シクロヘキシルを含むものが好ましく、スチレンまたはメタクリル酸シクロヘキシルとアクリル酸２－エチルヘキシルの双方を含むものがより好ましい。

【0031】

単量体混合物１００質量％に対するスチレンまたはメタクリル酸シクロヘキシルの含有量は、耐水性の観点から、３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましい。さらに、成膜性の観点から、６０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下であることがより好ましい。

【0032】

アルコキシシラン基含有単量体を含有させることにより、重合した樹脂の架橋度を適度な範囲に調整することができ成膜性が良好となる。したがって、表面保護層２９ａ中に欠陥ができることを防止することができるため、表面保護層２９ａの防水性に優れる。

【0033】

乳化重合に用いられる単量体混合物の総量（１００質量％）に対する、アルコキシシラン基含有単量体の含有割合は、表面保護層２９ａの耐水性、耐硫酸性の観点から、０．１～２．０質量％が好ましく、０．２～１．５質量％がより好ましく、０．３～１．２質量％であることが最も好ましい。

【0034】

アルコキシシラン基含有単量体としては、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β－メトキシエトキシ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも好ましくは、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランである。これらの中でより好ましくは、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリエトキシシランである。

【0035】

本実施形態において、単量体混合物は、疎水性単量体やアルコキシシラン基含有重合性単量体と共重合可能な他の重合性単量体を含んでいてもよい。他の重合性単量体としては、以下のものに限定されないが、例えば、（メタ）アクリル酸エステル、ヒドロキシル基含有重合性単量体、カルボン酸基含有重合性単量体、これら以外の重合性単量体が挙げられる。

【0036】

合成樹脂エマルジョンの重合時には、反応性界面活性剤を用いることが好ましい。反応性界面活性剤を用いることにより、表面保護層２９ａに高い防水性能を与えることができる。反応性界面活性剤としては、重合活性を有する界面活性剤であれば特に限定されず、例えば、反応性アニオン性界面活性剤、反応性ノニオン性界面活性剤を使用できる。反応性アニオン性界面活性剤の具体例としては、以下に限定されないが、「アデカリアソープＳＥ－１０２５Ａ」、「アデカリアソープＳＲ－１０２５」、「アデカリアソープＳＲ－３０２５」（ＡＤＥＫＡ社製）、「アクアロンＫＨ－１０２５」、「アクアロンＨＳ－１０２５」、「アクアロンＢＣ－１０２５」、「アクアロンＢＣ－２０２０」（第一工業製薬社製）、「ラテムルＰＤ－１０４」（花王社製）、「エレミノールＪＳ－２０」、「エレミノールＲＳ－３０００」（三洋化成社製）などが挙げられる。反応性ノニオン性界面活性剤の具体例としては、以下に限定されないが、「アデカリアソープＥＲ－１０」、「アデカリアソープＥＲ－２０」、「アデカリアソープＥＲ－３０」、「アデカリアソープＥＲ－４０」、「アデカリアソープＮＥ－１０」、「アデカリアソープＮＥ－２０」、「アデカリアソープＮＥ－３０」（ＡＤＥＫＡ社製）、「アクアロンＲＮ－２０」、「アクアロンＲＮ－３０」、「アクアロンＲＮ－５０」（第一工業製薬社製）などが挙げられる。

【0037】

合成樹脂エマルジョンの計算ガラス転移温度は、好ましくは０～－３０℃、より好ましくは－１０～－２０℃である。計算ガラス転移温度は、上記式（１）により計算することができる。

【0038】

表１に代表的な単量体の水溶解度とホモ重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）を示す。

【0039】

【表1】

【0040】

合成樹脂エマルジョンの共重合体粒子同士の融着を制御することにより、本来は相反するはずの表面保護層２９ａの防水性と水蒸気透過性とを両立させることができる。上記制御の方法としては、乳化重合の際に架橋させる（アルコキシシラン基含有単量体を含有させる）方法と、共重合体粒子をコア部とシェル部を有する多層構造にする方法とがある。

【0041】

乳化重合の際に架橋させる（アルコキシシラン基含有単量体を含有させる）場合には、共重合体粒子が単層構造の場合には、アルコキシシラン基含有単量体の含有量は０．７～１．５質量％であることが好ましく、０．８～１．２質量％であることがより好ましい。共重合体粒子を多層構造にする場合には、コア部のアルコキシシラン基含有単量体の含有量は０．１～０．５質量％が好ましく、０．２～０．４質量％がより好ましい。

【0042】

共重合体粒子を多層構造にする場合には、コア部を構成する共重合粒子の計算ガラス転移温度は、－１０℃以下が好ましく、－１５℃以下がより好ましく、－２０℃以下がさらに好ましい。シェル部を構成する共重合樹脂の計算ガラス転移温度は、３０～１２０℃が好ましく、４０～１００℃がより好ましく、５０～８５℃がさらに好ましい。

【0043】

合成樹脂エマルジョンのコア部の質量比は、６０～９５質量％が好ましく、７０～９０質量％がより好ましい。

【0044】

また、骨材としては、例えば、寒水砂や珪砂、炭酸カルシウム等を用いることができる。骨材の平均粒子径は５０～１５０μｍが好ましく、７０～１１０μｍがより好ましい。

【0045】

表面保護材は、合成樹脂エマルジョンおよび骨材の他に、例えば短繊維、造膜助剤、消泡剤、分散剤、増粘剤、防腐剤、ｐＨ調整剤等を含んでいてもよい。

【0046】

上記短繊維としては、例えばナイロン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、炭素繊維等が挙げられる。また、ｐＨ調整剤としては、例えばアンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液、水溶性アミン等が挙げられる。

【0047】

表面保護材を着色することにより、表面保護層２９ａに意匠性を付与してもよい。また、表面保護材に着色珪砂を混合することにより、表面保護層２９ａに意匠性を付与してもよい。

【0048】

また、本発明による外装構造１においては、表面保護層２９ａは、壁下地としての構造用面材１７の表面に設けてもよいが、図２に示すように、構造用面材１７と表面保護層２９ａとの間に外張り断熱材１８を設け、表面保護層２９ａを外張り断熱材１８の表面に設けてもよい。これにより、外張り断熱方式の外装構造１を構成することができる。

【0049】

また、壁下地と表面保護層２９ａとの間に外張り断熱材１８を設け、開口部材が窓枠１３である場合、外張り断熱材１８は、その側面が窓枠１３に当接するように配置されていることが好ましい。これにより、図１に示した従来の外装構造１００においては、シーリング材２０が配置されていた部分に外張り断熱材１８が配置されることになり、開口部Ａの断熱性能を高めることができる。

【0050】

表面保護層２９ａを構成する表面保護材は、ｐＨ１０が以下であることが好ましく、ｐＨ６以上９以下であることがより好ましい。ｐＨが１０以下であれば、耐アルカリ性の低い断熱材に表面保護材や壁下地に塗布する場合にも、断熱材や壁下地を構成する材料の劣化を抑制することができる。

【0051】

ここで、外装構造１の施工方法について説明する。まず、表面保護材を施工する。具体的には、外張り断熱材１８表面保護材を規定された塗布量の半分を下地調整１回目として左官する。コテを用いて均一に塗り付ける。塗り付け後、乾燥する前にガラス繊維入りメッシュ張りを行う。コテを用いて張り付ける。表面保護材がメッシュ表面に浮き上がってくるように表面をならす。下地調整２回目として残りの表面保護材を左官する。コテを用いて均一に塗り付ける。
その際、上記表面保護材を、構造用面材１７の室外側の表面と窓枠１３の表面とを跨ぐように連続して塗布し、所定の期間（例えば、１日）放置して乾燥させる。これにより、表面保護層２９ａを形成することができる。続いて、表面保護層２９ａの表面に、仕上げ塗材１９ｂを設ける。こうして、外装材２９側の防水ラインと窓枠１３側の防水ラインとが接続され、建物の外壁の防水性が確保された外装構造１を構成することができる。

【0052】

なお、図２においては、構造用面材１７に設けられた開口部Ａの輪郭に沿って配置された開口部材が窓枠１３である場合を例に、本発明による外装構造１について説明したが、それに限定されない。開口部材は、例えば、樹脂製の配管などとすることができる。これにより、表面保護層２９ａと配管との接着性を向上させることができる。

【0053】

中でも、配管が塩化ビニル製であり、表面保護層２９ａが、表面保護材を塗布して乾燥させてなり、（１）表面保護材が合成樹脂エマルジョンと骨材とを含み、合成樹脂エマルジョンを構成する共重合体粒子がコア部とシェル部とを有する多層構造を有する場合、または（２）表面保護材が合成樹脂エマルジョンと骨材とを含み、合成樹脂エマルジョンが、９５質量％以上の疎水性単量体と、０．１質量％以上１．０質量％未満のアルコキシシラン基含有単量体と、反応性界面活性剤とを含む単量体混合物を乳化重合して得られる共重合体粒子を含む場合に、配管と表面保護層２９ａとの付着性が高い。

【0054】

（建物）
次に、本発明による建物について説明する。本発明による建物は、上述した本発明による外装構造１を備える建物である。上述のように、本発明による外装構造１においては、外装材のベースコートがＪＩＳＡ ６９０９の透水試験Ａ法の規格を満足する防水性能を有する表面保護層で構成されている。これにより、シーリング材を用いたシーリングを行うことなく、外装材側の防水ラインと開口部材側の防水ラインとを接続して、建物の外壁の防水性を確保することができる。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明によれば、シーリング材を用いたシーリングを行うことなく、建物の外壁の防水性を確保することができる。

【符号の説明】

【0056】

１，１００ 外装構造
１０ サッシ
１１ 枠体
１２ ガラス板
１３ 窓枠（開口部材）
１４ 柱
１５ 充填断熱材
１６ 無機ボード
１７ 構造用面材（壁下地）
１８ 外張り断熱材
１９，２９ 外装材
１９ａ 下地調整材
１９ｂ 仕上げ塗材
２０ シーリング材
２９ａ 表面保護層
Ａ 開口部

【図1】

【図2】