東急建設技術研究所報 No. 48

U.D.C 691.11 : 674.07 : 667.6

木仕上げ外装用表面塗布材についての耐候性詳細調査―その 1 屋外暴露 6 ヶ月における外観および計測値変化―
成瀬

要義幸＊

約： 木仕上げ外装の劣化を抑制し，美観を長期間維持するために，通常，木仕上げ表面には適切に保護用塗布材の塗布が施されている。
 著者は，2017 年より屋外暴露試験にて木仕上げ外装用の表面保護用塗布材の保護性能（耐候性）の調査を行い，塗布材・樹種ごとの耐候性についての知見を蓄積してきた。
 今回，新たに相模原と京都の 2 ヶ所で 6 ヶ月間の屋外暴露試験を行ったところ，外観変化において相模原では木基材が白色化するのに対して京都では黒色化するなど暴露地ごとで異なる変化傾向が認められた。さらに，①
表面接触角・撥水度による防水性・耐水性評価，②長さ変化率や反りなどの変形や質量変化の計測，を継続的に行った結果，表面保護用塗布材を塗布した試料で，無塗布の木基材に対する耐水性の保持や変形の抑制効果を確認できた。

キーワード： 木仕上げ，外装，表面保護用塗布材，耐候性，耐久性，暴露試験目

次： 1．はじめに

3． 試験結果および考察

2．試験概要

4． まとめ1．‌はじめに布材種ごとに 2 体ずつ用意し，暴露試料とした。
2.2 試‌ 験概要

木仕上げ外装は，木目の持つ独特の風合いもあり古くから愛されている。木仕上げ外装の劣化を抑制し，長期間美相模原と京都の 2 ヶ所で，屋外暴露法 3）による耐候性試

観を維持するために，通常，木仕上げ表面には適切に保護験を実施し，塗布材による木基材の保護性能を評価した用塗布材の塗布が施されている。

（写真 1）。屋外暴露試験条件を以下に列記する。

著者らは，2017 年より屋外暴露法にて木質外装の表面・暴露方法：南面 45° 傾斜暴露

保護用塗布材の保護性能（耐候性）の調査を行い，塗布・試験場所：相模原：相模原市中央区田名 3062-1

材・樹種ごとの耐候性についての知見を蓄積してきた 1）2）．

東急建設
（株）
技術研究所

実験棟屋上設置

今回，新たに相模原と京都の 2 ヶ所で 6 ヶ月間の屋外暴

北緯 35.33.27.5，東経 139.20.04.5

露試験を行った。その結果，暴露地ごとの条件の違いで外京都：京都市左京区北白川追分町

観や色彩色差変化に異なる傾向が認められた。さらに，表ナイス（株）
京都素敵ラボ

面接触角・撥水度といった耐水性評価と，反りなどの変形

表1や質量変化計測も併せて行い，表面保護用塗布材を塗布し敷地内地上設置

屋外暴露試料仕様一覧

た試料で，木基材（無塗布）に対し，耐水性の保持や，変形の抑制効果も確認できたので，ここに報告する。
2．‌試験概要
2.1 試‌ 験体概要宮 崎 県 産 杉 木 基 材（板目，300×120×38 mm）の木表およびコバ口の 3 面に塗布材を塗布して供試体とし た（図 1）。 ま た， 小 口をシリコーン系シーリング材にて防水し，木裏を無塗布とした。試験に用いた塗布材を，表 1 に示す。各塗＊技術研究所

図1

写真 1

暴露試料概要研究企画グループ

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各暴露地における屋外暴露状況

東急建設技術研究所報 No. 48

北緯 35.03.18.0，東経 135.78.56.0まで概ね良好な状態を維持しているが，部分的な塗りむ・暴露期間：2021 年 8 月～

らが目立ってきている。

・記録間隔：0 ヶ月，（0.5 ヶ月），1 ヶ月，（2 ヶ月），

・‌C：相模原・京都ともに，暴露 6 ヶ月現在まで概ね良好

3 ヶ月，4 ヶ月，6 ヶ月な状態を維持している。
3.2 色‌ 彩色差（）は相模原のみ計測
2.3 評‌ 価項目

図 2 に暴露 6 ヶ月までの色差（ΔE ＊ab）変化，図 3 に塗（ 1 ） 外観目視

布材ごとの暴露 6 ヶ月までの明度（L ＊）・彩度（C ＊）の変‌試料表面の汚れ，ひび割れなどの劣化事象の発生の有無化例を示す。

を評価した。

総じて，木基材に比べ塗布材を塗布した試料では，色（ 2 ） 色彩色差差・明度・色彩とも変化が少なく，良好な表面保護機能を‌色彩色差計（コニカミノルタ製 CR-400 使用，D65 光

保持していることを伺えたが，木基材・塗布材種および暴源）による色彩色差 4）計測を行い，変色の度合いを観測露地で以下の傾向が認められた。

した。

・‌A（無塗布）：暴露開始時より一貫して色差の上昇が認められたが，正面の黒色化が進行した京都で相模原より（ 3 ） 表面防水・耐水性（相模原のみ計測）‌表面の防水・耐水性を，以下の方法にて計測し評価した。

高い色差を示した。また，京都では明度・彩度が経時に・‌表面接触角：θ /2 法 5）にて微量水滴下直後の表面接触角より低下するのに対して，相模原では逆に明度の上昇傾向がみられ，目視による黒色化（京都）と白色化（相模を計測（協和界面科学製 PCA-11 使用）原）による違いを識別できた。

・‌撥水度：蒸留水滴下（1 ml）後 1 分間経過時の非吸水量・‌B：京都の方が相模原より色差上昇が若干大きく，逆にを計測 6）

明度上昇・色彩低下は相模原の方が京都より若干大きい（ 4 ） 変形および質量変化（相模原のみ計測）傾向がみられた。

‌試料の経年による変形等の変化について，以下の項目をノギスおよび電子天秤にて計測し評価した。

・‌C : B と同様，京都の方が相模原より色差上昇が若干大・‌長辺（300 mm），短辺（120 mm）の長さ変化率を評価

きく，逆に明度上昇・色彩低下は相模原の方が京都より・‌長辺，短辺の反り量（反りにより生じる水平面との隙若干大きい傾向がみられた。

間）を評価
・‌質量変化率を評価
3．‌試験結果および考察
3.1 外‌ 観変化
暴露 6 ヶ月経過時での相模原・京都の外観変化を写真 2 に示す。木基材・塗布試料ごとで，以下に示す傾向が認められた。
・‌A（無塗布）：相模原では，暴露 0.5 ヶ月で一時的に赤みが強く表れ，その後白色化が進行した。また，暴露 2 ヶ月より表面のひび割れ（干割れ）が生じ始めた。一方，京都では，暴露 1 ヶ月より表面の黒色汚れが生じ，暴露 6 ヶ月現在でも汚れの進行が認められる。
・‌B：相模原・京都ともに，暴露 6 ヶ月現在

図2色差（ΔE ＊ab）変化概要

写真 2

図316

屋外暴露 6 ヶ月経過現在の暴露試料外観明度（L ＊）および彩度（C ＊）変化概要

東急建設技術研究所報 No. 48

3.3 表‌ 面 防 水・ 耐 水 性 計測結果
図 4 に暴露 6 ヶ月までの表面撥水度変化を，図 5 に表面接触角変化をぞれぞれ示す。
A（無 塗 布）に 比 べ，B・C は， 暴 露 6 ヶ 月 ま で 撥 水度・表面接触角の変化は小さく，良好な防水保護機能を伺えた。

図4

図5

撥水度変化概要

表面接触角変化概要

試料ごとでは，撥水度と表面接触角では以下に示す異なる経年変化が認められた。

までほとんどなく，長さ変化率・反り量でみられた双方・‌A（無塗布）では，撥水度は暴露 4 ヶ月まで徐々に低下の差異を質量変化率だけでは説明できないことから，6する傾向がみられたが，表面接触角は暴露 1 ヶ月で急激ヶ月以降の暴露経過時の質量変化・長さ・反り変化の傾に低下し，その後の変化は小さかった。

向をみた上で再考察を行う予定である。

・‌B・C では，撥水度・表面接触角とも暴露初期より変化
4．‌まとめは小さかったが，表面接触角は浸透型アルキド樹脂系 Bよりも表面被膜型シリーンゴム・アクリルハイブリッド

暴露 6 ヶ月まででえられた知見を以下にまとめる。

系 C の方が 30° 程高い値で推移し，材種ごとの違いを確（ 1 ） ‌A（無塗布）について，暴露地（相模原・京都）の認できた。

違いによる外観変化の違い（白色化・黒色化など）

3.4 変‌ 形および質量変化を目視観察・色彩色差計測にて確認できた。

暴露 6 ヶ月までの長さ変化率を図 6 に，反り量の変化を（ 2 ） ‌B・C について，A（無塗布）と比較して外観・色

図 7 に，また，質量変化率を図 8 にそれぞれ示す。各測定結果ごとに以下に示す変化傾向が認められた。

彩色差双方で変化の抑制を確認できた。
（ 3 ） ‌撥水度・表面接触角の経時変化にて，A（無塗布）・‌長さ変化率について，長辺の長さに大きな変化は認めらと比較した際の B・C の変化抑制効果（防水・耐水れなかったが，短辺の長さは暴露 3 ヶ月以降 0.5% 以上の低下が認められ，低下率は A（無塗布）の方が B・C性の保持効果）を確認できた。
（ 4 ） ‌変形・質量変化では，短辺の長さ変化率と反り量より大きかった。

で A（無塗布）と比較した際の B・C の変化抑制効・‌反り量変化について，長さ変化率が低下する暴露 3 ヶ月

果を把握できたが，長辺の長さ変化率・反り量おで反りが生じ，その後暴露 6 ヶ月まで低下する傾向が認

よび質量変化率では，大きな差異は認められなかめられた。

った。

・‌反り量は，長辺よりも短辺で，また，A（無塗布）で屋外暴露 6 ヶ月を経て，木基材の劣化傾向や表面保護用塗布材による表面保護効果を，より詳細に確認することがB・C よりも大きくなる傾向が認めらえた。
，B・・‌質量変化率について，暴露 6 ヶ月まで A（無塗布）できた。

C とも大きな違いは認められない。

本調査では，6 ヶ月で京都での暴露は終了するが，相模・‌質量変化率の変化と，長さ変化率の経年の上昇・減少の原での暴露は今後も継続し，経過を報告していく予定である。

変化傾向はほぼ類似していた。しかしながら，質量変化率では A（無塗布）と B・C との差異が暴露 6 ヶ月現在

図6

長さ変化率経時変化概要

図7

反り量経時変化概要17

図8

質量変化率経時変化概要

東急建設技術研究所報 No. 48

謝辞
本研究は，ナイス株式会社京都素敵ラボとの共同で実施したものです。また，塗布材製造元からも塗布材の提供に加えて多大なご協力を賜りました。ここに記し謝意を表します。
参考文献
1）成瀬義幸・石川直輝：木仕上げ外装用塗布型表面保護材の耐候性についての研究その 1，東急建設技術研究所報，No. 44, pp8184, 2018.
2）成瀬義幸・石川直輝：木仕上げ外装用塗布型表面保護材の耐候性についての研究その 2，東急建設技術研究所報，No. 45, pp2528, 2019.
3）日本規格協会：日本工業規格 JIS K5600-7-6

塗料一般試験方法―第 7 部：塗膜の長期耐久性―第 6 節：屋外暴露耐候性，

2002．
4）日本規格協会：日本工業規格 JIS K5600-4-6

塗料一般試験方法―第 4 部：塗膜の視覚特性―第 6 節：測色（色差の計算），

1999．
5）日本規格協会：日本工業規格 JIS3257

基板ガラス表面のぬれ性試験方法，1999．

6）木口実，片岡厚，土居修一，森満範，長谷川益夫，森田慎一，金城勝，嘉手刈幸男，今村祐嗣：地域別暴露による木材保護着
色塗料の耐候性評価，木材保存，22（3）,pp 50-158, 1996.

DETAILED RESERCH ON WEATHERABILITY OF COATING TYPE SURFACE PROTECTION
FOR WOODEN EXTERIOR―Part. 1 : Appearance and measurement change in outdoor exposure test for six months―
Y. Naruse
In order to prevent deterioration of wood exterior finishes and to maintain their aesthetic appearance over time,wood surfaces are usually coated with appropriate protective coatings.
The authors have been investigating the protective performance（weather resistance）of protective surface coatings
for wood exterior finishes through outdoor exposure tests since 2017, and have accumulated knowledge on the weather
resistance of different coating materials and species.
In this study, outdoor exposure tests were conducted at two new locations, Sagamihara and Kyoto, for a period of six
months. The results showed that the appearance of the wood substrate turned white in Sagamihara and black in Kyoto,
indicating different trends in appearance depending on the exposure site. In addition,（1）evaluation of waterproofness
and water resistance by surface contact angle and water repellency, and（2）measurement of deformation such aslength change rate and warpage, and mass change were continuously conducted. As a result, it was confirmed thatwood specimens coated with surface protection coating material maintained water resistance and suppressed
deformation more effectively than wood substrates without coating material.

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