2016年11月30日水曜日

アルコキシシロキサンは無機質ではない

アルコキシシロキサンとアルコキシシランの違い


「アルコキシシロキサンとアルコキシシランは何が違いますか?それとも同じですか?」と、聞かれることがあります。

コーティング液剤の性状(コーティング剤の機能や性能)という意味では、あまり気にされなくてよいのではないでしょうか。

コーティング剤の場合、原材料~製品であるコーティング剤までの、どの断面をとって表現しているかに過ぎないように思われます。

アルコキシシロキサンと一言で言っても、その中身は非常に多くの種類があり、それぞれの性質も多様です。それはアルコキシシランでも同じです。

ですから、このような方式を表す単語を気にし過ぎる必要はありません。

このような単語だけで、コーティング剤の品質や特性を表現できるほど単純ではないのです。

自動車のエンジンに例えるならば、「ガソリンエンジン車です」と言っても、軽トラもあれば、12気筒のスーパーカーもありますね。これに似ていると思います。


アルコキシシロキサンやアルコキシシランは無機質ではない


しかし、いくら多様な性質を持つといっても、「アルコキシシロキサンやアルコキシシランは有機物を含みますよ」という名前なのに、私は無機質ですと表示をしたコーティング剤に関するご質問をいただきました。

ご質問いただいた一般のユーザーさまは、「無機質」と表示されている他社コーティング剤を購入されたそうです。

無機質のコーティングは、有機物である塗装への密着が悪く、温度変化に対応する収縮性がなく、結果としてすぐに剥がれ落ちるコーティング剤です。

いまだに「無機質」ですと宣伝していることに驚かされます。

この他社コーティング剤の成分表示は、「アルコキシシロキサン」となっているそうです。ご自身で調べてみると、有機物が含まれているのではないか?とのことです。

ご質問者のおっしゃる通り、成分表示にある「アルコキシ」とは有機官能基(アルコキシ基)のことであり、有機物である原子団を表しています。

用語としては、下記のように「アルコキシ」と「シロキサン」からなる複合的な構造を持ちます。

アルコキシシロキサンは、「シロキサン」という背骨を含む胴体にあたる部分を中心にして、手足にあたる部分である「アルコキシ」からなる物質であるととらえることができます。

アルコキシシロキサンとは、ごく簡単に言いますと、無機物の基本構造をもちながら、有機物との複合体であるシロキサンを中心にして、さらにコーティングと塗装など有機物との密着性を高めたり、撥水性を与えるために、多様な機能を持つ様々なアルコキシ基をくっつけた化合物のことです。

ですから、アルコキシシロキサンは無機物ではありません。

シロキサン(siloxane)


シロキサンとは、ケイ素(Si)と酸素(O)を骨格とし、アルカン(R)を複合化した化合物の総称です。

ケイ素と酸素だけで構成される物質の身近なものは、二酸化ケイ素(SiO2)である無機ガラスですが、シロキサンは、ケイ素と酸素に加えて、置換基にあたるアルカン(炭化水素)から構成されていることを表しますから、無機ガラスではないわけです。

シロキサン:siloxaneの語源は、silicon:ケイ素、oxygen:酸素、alkane:アルカン(炭化水素)を合成したものです。 つまり、シロキサンとは炭化水素をを含む有機化合物であることを示しています。

シロキサンにおけるアルカンは、ケイ素と酸素によるガラスの無機物と、置換基としてのアルキル基(炭素と水素が結合)による有機物からなる複合体(無機有機ハイブリッド)の基礎的構造となります。

アルコキシ(alkoxy group)


アルコキシは置換基あるいは、官能基として、シロキサンの無機と有機からなる構造を応用して、例えば、塗装との密着性や表面の撥水性を持たせるなど、様々な機能性を付加させる多様な有機物の原子団を表します。

(参考)
無機ガラスコーティングは温度変化に弱い
http://kirasaku-coating.blogspot.com/2015/02/blog-post_22.html

ガラスコーティング比較
http://kirasaku-coating.blogspot.com/2014/03/blog-post_12.html

VOCフリーガラスコーティング?
http://kirasaku-coating.blogspot.com/2015/11/vocvoc.html

ガラスコーティング【モース硬度7】の不思議

http://kirasaku-coating.blogspot.com/2014/02/blog-post_17.html

ガラスコーティングとポリマーコーティングの違い
http://kirasaku-coating.blogspot.com/2014/02/blog-post_13.html

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2016年11月7日月曜日

ウォータースポットの原因

車の汚れの中でも最も厄介な「ウォータースポット(別名:イオンデポジット)」に関する発生原因について、くわしく説明します。
ウォータースポットに関し、下記のような項目ごとに記載しております。なお、本ブログではイオンデポジット(別名:イオンデポジット)に関して下記のように定義しております。

イオンデポジット Ion Deposit
ネット上などで見かける言葉ですが、英語では”Ion Deposit”とは言いませんので和製英語ではないかと思われます。
確かに、さまざまな無機物イオン(ion)が雨水や水道水などに溶け込み、ボディ塗装面や窓ガラスに付着した水が蒸発したのちに、残留した各種の無機物が堆積物(deposit)となるという意味だと思われます。これはこれで言いえて妙ということでしょう。
このイオンデポジットについては、日本のコーティング業界独特の言葉と考えて、当ブログでは英語圏でも一般的な用語「ウォータースポット(Water Spot)」に統一しております。

【本記事の関連項目】
【ウォータースポットの原因(本記事)に記載】
1.ウォータースポットってなんだろう
2.ウォータースポットの原因物質
3.ウォータースポットの発生
 
ウォータースポットの除去と対策に記載】
4.ウォータースポットの除去
5.ウォータースポットの予防対策
6.ウォータースポットをバリアする
7.塗装を腐食させるウオータースポット(酸)をバリア
8.塗装につくウオータースポット(シリケート)をバリア
9.窓ガラスにつくウオータースポット(シリカ)をバリア
10.ウオータースポットをがっちり!それともお手軽バリア?
11.ウオータースポットを100%バリアできるの?

1.ウォータースポットってなんだろう

「ウォータースポット Water Spot」 別名:イオンデポジット Ion Deposit
スケール、水染み、雨染み、ウロコ、水垢、クレーターなど様々な呼び方をされます。

「ウォータースポット」それは、クルマ外装ボディの塗装部、窓ガラス部に発生するものの中で、落ちにくい汚れの代表格ではないでしょうか。

洗車や降雨・降雪の後の水滴が乾燥した際、ウロコやクレーター状になり、カーシャンプーで洗ったくらいでは除去できない厄介なアノ汚れです。

ウォータースポットとは、一言でいえば、付着した水滴に含まれるさまざまな汚れ原因物質が、水分の蒸発とともに塗装や窓ガラスを腐食させ、堆積固着する汚れですね。

 塗装や窓ガラスの異なった素材に発生する「水に由来する複合化した様々な汚れの総称」と考えられます。


2.ウォータースポットの原因物質

一見すると無色透明の水。 しかし、大気中から降ってくる雨水や、河川や地下を流れてくる水道水・井戸水などにはさまざまな物質が含まれています。

大変ありがたい命の水なのですが、残念ながらウォータースポットとなる原因物質として、この水にはどのようなものが含まれているのでしょうか。?

雨水や雪によるもの

雨水に含まれる汚れ原因物質は、地理的条件や季節・大気汚染などの状態によって大きく異なるようです。

水は様々な物質を溶かし込む性質があるため、雨が地上に落ちてくる間に大気中の有機物、無機物を取り込みながらクルマの上に降り注ぎます。

雨水の中にも、分量や比率は異なりますが水道水と同様の無機物を微量ですが含んでいます。

雨水による汚れ原因物質の特徴は、酸性雨の原因物質である窒素酸化物(NOx)や硫黄酸化物(SOx)などを由来とする有機物イオンや、ニッケル、銅、亜鉛、銀、カドミウム、鉛などの重金属類イオンなどが含まれていることにあります。

このほかにも、花粉や黄砂などの季節や場所によって大きく変化する汚れ原因があります。?

水道水や井戸水によるもの

洗車に使用する水道水や井戸水は、取水した際の元々の水質や、水道水として後から添加されるものなど、汚れの原因となる物質が含まれています。

特に汚れの原因物質として考えられるものとして、ミネラルと呼ばれるケイ素、塩素、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、鉄などの無機物イオンがあります。

雨水のような有機物や重金属類の含有量は微量であると考えられます。 ご存知のように、日本国内全般の水道や井戸の水質は、ミネラルが豊富で飲んでおいしい軟水です。

ミネラルが豊富なわけは、国土が急峻な山国であるため、雨水が河川や地下水となる際に、岩石に含まれる天然のミネラル成分を多く溶け込ませているためです。 特に火山国である日本の軟水は、ケイ素を比較的多く含んでいるのが特徴です。

3.ウォータースポットの発生

塗装や窓ガラスについた雨水や水道水は、一見すると同じような無色透明の水です。 しかし、含まれている汚れの原因物質は大きく異なります。 無色透明の水滴でありながら、どのようにして汚れを発生させるのでしょうか。


雨水や雪によるウォータースポットの発生

(1)塗装への付着[有機物汚れ(酸性雨)]

地球規模での経済活動の活発化に伴い、工業生産・自動車などからの排気に代表されるように、大気中の窒素酸化物や硫黄酸化物や重金属類が年々増加しています。

雨水は大気中の窒素酸化物や硫黄酸化物と重金属類を取り込み、イオン化したそれぞれの相互作用により酸が生成され、酸を含んだ雨水となって地上に降り注ぎます。

塗装についたウォータースポットを観察しますと、エッチング※したようなリング状の輪郭、水平な面での発生、夏季に集中的に発生することなどから下記のように考えられます。 ※エッチング:化学反応による腐食作用を用いた整形・表面加工の技法。

  1. ボディに付着した酸の雨滴が太陽熱で濃縮し、酸濃度が増大する。
  2. 同時に塗装が熱で軟化し、酸性の水分が塗装に浸入する。
  3. 酸濃度が高くなる雨滴外周部から分解が始まり、そこに雨滴が選択的に集まって輪郭部に深いエッチングを生じる。
このように雨水に含まれる有機物は、酸を含んだ酸性雨となってエッチングと同じようなプロセスで、塗装を腐食させていくものと考えられます。

「クルマの塗装は酸によって分解され、腐食が進みダメージを受ける」ということなのです。


(2)窓ガラスへの付着[有機物汚れ(酸性雨)]

硫酸、塩酸などの強い酸の容器がガラスであることをみてもわかるように、ガラスが酸による腐食に強いため、窓ガラスは酸性雨によってダメージを受けることは無いと言ってもよいでしょう。

窓ガラスに発生するウォータースポットは、水道水や井戸水に含まれる無機物による汚れが支配的ではないでしょうか。

水道水や井戸水によるウォータースポットの発生

(1)塗装への付着[無機物汚れ]

塗装は、樹脂や顔料などを原料としている有機物です。 その上に水道水などをかけ流し、拭き取らずにそのままにしておきますと、水滴状になってその後次第に水分が蒸発します。

水道水や井戸水には、ケイ素や、塩素・マグネシウム・カルシウムなどが含まれています。 水に溶け込んだケイ素は、溶性ケイ酸:イオン状シリカとして存在し、水の蒸発にともない、マグネシウムやカルシウムなどの金属イオンが結びつき、シリケート(ケイ酸塩)が発生します。

塗装面に堆積したシリケートが固着(スケールまたは、イオンデポジットとも呼ばれる汚れ)します。

塗装面とスケール化した無機物汚れであるシリケートは、主に「機械的接合※」によって固着するものと考えられます。

※.機械的接合:塗装面は少なからず凹凸がある。その凹部にシリケートが入り込み固化して界面が結合する。


(2)窓ガラスへの付着[無機物汚れ]

窓ガラスには、上記のような塗装面のようなスケールが発生して堆積し固着することもありますが、それよりもガラスが無機物であることによる、頑固で厄介な汚れに特徴があります。

その厄介な汚れとはどのように付着するのでしょうか。

窓ガラスの主成分は二酸化ケイ素(SiO2)です。 水道水に含まれるケイ素(Si)が、水分が蒸発する際に、ケイ素の酸化によってシリカ(SiO2)となります。

「同質のものはくっつきやすい」という一般常識と同様に、窓ガラスとシリカは、お互いの電子を共有しあう非常に強い化学結合「共有結合※」となります。

言い換えれば、窓ガラスとシリカが溶け合って区別ができないような状態になることです。

※.共有結合:原子同士で互いの電子を共有することによって生じる化学結合。結合は非常に強い。分子は共有結合によって形成されるものである(単原子分子は除く)。

(参考)
親水性コーティング ~親水のメリットとデメリット~
http://kirasaku-coating.blogspot.com/2013/11/blog-post_13.html
ウォータースポット(イオンデポジット)除去にサンポール(塩酸)?http://kirasaku-coating.blogspot.com/2014/05/blog-post_2.html


【本記事の関連項目】
【ウォータースポットの原因(本記事)に記載】
1.ウォータースポットってなんだろう
2.ウォータースポットの原因物質
3.ウォータースポットの発生
 
ウォータースポットの除去と対策に記載】
4.ウォータースポットの除去
5.ウォータースポットの予防対策
6.ウォータースポットをバリアする
7.塗装を腐食させるウオータースポット(酸)をバリア
8.塗装につくウオータースポット(シリケート)をバリア
9.窓ガラスにつくウオータースポット(シリカ)をバリア
10.ウオータースポットをがっちり!それともお手軽バリア?
11.ウオータースポットを100%バリアできるの?


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2016年10月28日金曜日

ウォータースポットの除去と対策

車の汚れの中でも最も厄介な「ウォータースポット(イオンデポジット)」の除去方法や、コーティングによるウォータースポットの予防とバリアなどの対策についてくわしく説明します。
ウォータースポットに関し、下記のような項目ごとに記載しております。なお、本ブログではイオンデポジット(別名:イオンデポジット)に関して下記のように定義しております。
イオンデポジット Ion Deposit

ネット上などで見かける言葉ですが、英語では”Ion Deposit”とは言いませんので和製英語ではないかと思われます。
確かに、さまざまな無機物イオン(ion)が雨水や水道水などに溶け込み、ボディ塗装面や窓ガラスに付着した水が蒸発したのちに、残留した各種の無機物が堆積物(deposit)となるという意味だと思われます。これはこれで言いえて妙ということでしょう。
このイオンデポジットについては、日本のコーティング業界独特の言葉と考えて、当ブログでは英語圏でも一般的な用語「ウォータースポット(Water Spot)」に統一しております。

【本記事の関連項目】

ウォータースポットの原因に記載】
1.ウォータースポットってなんだろう
2.ウォータースポットの原因物質
3.ウォータースポットの発生


【ウォータースポットの除去と対策(本記事)に記載】
4.ウォータースポットの除去
5.ウォータースポットの予防対策
6.ウォータースポットをバリアする
7.塗装を腐食させるウオータースポット(酸)をバリア
8.塗装につくウオータースポット(シリケート)をバリア
9.窓ガラスにつくウオータースポット(シリカ)をバリア
10.ウオータースポットをがっちり!それともお手軽バリア?
11.ウオータースポットを100%バリアできるの?

4.ウォータースポットの除去

ウォータースポット除去方法を考えるために、汚れの原因と発生プロセスを整理してみましょう。


ボディ塗装 窓ガラス
有機物汚れ 原因物質

酸性雨や空気中に含まれる酸性物質(NOx, SOx, 有機酸, 炭酸ガスなど)
酸性雨など有機物や酸による腐食や固着はほとんどない
発生プロセス 太陽熱などで酸性雨が濃縮され、同じく太陽熱によって軟化した塗装が酸によって腐食する
無機物汚れ 原因物質

水道水や井戸水などに含まれ、シリケート化する物質(ケイ素イオン、金属イオン)


水道水や井戸水などに含まれ、シリケート化する物質(ケイ素イオン、金属イオン)
発生プロセス 水の蒸発に伴い発生したシリケートが堆積し、塗装との機械的結合により固着する 水の蒸発に伴い発生したシリカ(ガラス)が、窓ガラスと非常に強く化学結合する



ウォータースポットは、上記表のように塗装を腐食させたり、窓ガラスと化学結合したりする大変厄介な汚れです。
厄介であるその理由は、何れの場合も腐食や固着、あるいは化学的結合といった汚れが時間を経てしまうと、溶解や研磨による方法で汚れを除去する必要があるということなのです。

キレイな状態にする作業の手間と、高度な技術を要することを考えれば容易に想像できます。
それでは具体的に、部位・原因ごとのウォータースポット汚れ除去方法はどのようになるのでしょうか?


① 塗装の有機物(酸性雨)汚れの除去 

塗装が酸によって腐食し、クレーター状に荒らされたような状態ですので、洗浄してキレイになるものではありません。

お気づきの通り、荒れた塗装表面を削り取り、その後平滑にしながら研磨による除去が必要になります。

② 塗装の無機物汚れの除去 

塗装の上にシリケートが堆積して固着したスケールですので、スケールを溶かして除去しなければなりません。 酢酸、塩酸や硝酸を用いることで、カルシウムやマグネシウムのスケールを溶解し除去することができます。

しかしお気づきの通り、酸の使用は、塗装や金属などを腐食させる危険性をともないます。
酸を使用しない場合は、研磨による除去が必要になります。

③ 窓ガラスの無機物汚れの除去 

シリカが窓ガラスと強く化学結合して、溶け合ったような区別のつかない状態です。 シリカとガラスは同質のものです。

ご存知のようにガラスは濃硫酸・濃塩酸でも溶解できません。

シリカやガラスを溶解する酸としてあまり馴染みがないのですが、フッ酸(フッ化水素酸、フッ化アンモニウム)があります。 フッ酸を使ってシリカと窓ガラスの結合を切り取ろうとすると、同時に窓ガラスも影響を受けてしまいます。

フッ酸は法律上「毒物」に指定されています。非常に強力な酸であり、危険過ぎて大切なクルマに使用することもさることながら、人体保安上からも一般使用を避けるべきものです。

酸を使用しない場合は、研磨による除去が必要になります。


5.ウォータースポットの予防対策

塗装や窓ガラスに付着したウォータースポットをキレイに除去するには、酸を使って汚れを溶解させるか、削り落として磨く必要があることがわかりました。 溶解や研磨は、失敗しますと取り戻すことはおろか、より状況を悪化させる可能性が高くなってしまいます。

このため、ウォータースポットは発生してから対処するよりも、できるだけ発生させないようにすることが一番の対策になります。つまり予防対策することが一番大切というなのです。


ウォータースポットは、発生部位や原因物質によらず、雨水や水道水などの水滴が付着し、水分が蒸発する際に発生します。
そうです!理想的には水滴が付着したままにしないことが重要なのです。 「水滴がつかないようにする。ついたらすぐに拭き取る」 う~ん、言うことは簡単なのですが・・・。 実際にはほとんど不可能なことですね。

しかし、日頃の心がけとしては良いかもしれません。雨水の拭き取りは、日常のクルマ使用においては実施困難ですが、「洗車の水滴はすぐに拭き取る」これなら実施可能ですよね。

クルマ好きの皆さんなら、当たり前のことでした。 せっかくキレイに洗車したのに水玉が残っていた。厄介なウォータースポットを発生させる原因を自らがつくっていた。これだけは避けましょうね。

さて、モグラたたきのような普段のお手入れのお話でしたが、「ボディケアを少しでもラクに、状態の悪化をできるだけ避ける」こんな考え方で、事前防御するための予防手段を考えていきたいと思います。 もったいぶってしまいましたが考え方はこうです。
「塗装や窓ガラスにウォータースポットを固着させない、予防対策する」
この掛け声はなかなか良いと思われませんか?
そうなのです。巷にあふれるボディコーティングやウインドウコーティングは、正しく使うことによってこのためにも役に立つのです。

次項では具体的にウォータースポットの発生部位と原因ごとに予防(バリア)する方法を考えていきましょう。


6.ウォータースポットをバリアする

ここでもう一度、ウォータースポットの原因と一緒に、汚れを防ぐバリア(コーティング)を考えてみましょう(↓表をクリックすると拡大します)。


ボディ塗装 窓ガラス
有機物汚れ 原因 酸による塗装の腐食 ガラスは酸に強い
バリア 酸に強い被膜による保護
無機物汚れ 原因 シリケートと塗装の機械的結合 シリカとガラスの化学結合
バリア シリケートが結合しにくい海面に改質 シリカとの化学結合を阻害する海面に改質



ウォータースポットは、発生する部位と原因がそれぞれに異なります。 このため、残念ながらすべてに万能なコーティングはありません。 それぞれの目的に合うコーティングを選択するか、複合的に適用することで、効果的にさまざまな原因によるウォータースポットを予防=バリアすることが必要となります。次項では、ウォータースポットの発生部位と原因ごとのバリアとして「塗装を腐食させる酸をバリア」について触れてみたいと思います。


7.塗装を腐食させるウオータースポット(酸)をバリア

(1)ガラスコーティングによるバリア

窓ガラス(SiO2、無機物)は酸性雨にもびくともしません。 もうお気づきですね。塗装へのガラスコーティングは、硬くて微細なキズつきから塗装を守ってくれるだけではないのです。

ガラスコーティングは、ガラス(SiO2)状硬化被膜を形成し、塗装を酸による腐食から長期間にわたってガッチリと守ります。

しかし、ガラスコーティングは長寿命で高性能高機能なのですが、ガラス状硬化被膜となるため、失敗が許されない施工は、経験技術と設備が必要となります(施工失敗を取り戻すには研磨からやり直すことになります)。

このため、ガラスコーティングは専門の施工業者さんに委託する必要があり、手軽さや費用の面でやや敷居が高い面があるのはご存知のとおりです。

「ガラスコーティングまではちょっと」という場合は、被膜の寿命や性能の点ではやや劣るものの、誰が施工してもきれいに仕上がり、従来のワックスよりもカンタンで、洗車と一緒にラクな施工ができる、下記のシリコーンレジンコーティングをオススメいたします。


(2)シリコーンレジンコーティングによるバリア


シリコーンレジンは、オイルやワックスのような線状(直鎖状)の二次元的分子構造ではなく、ケイ素(Si)と酸素 (O)原子同士が、ガラス(SiO2)と同様にメッシュ状(網目状)の三次元的分子構造の主骨格(シロキサン結合)となるため、機械的・化学的に強いガラスとよく似 た物性を持っています。

これにより酸による腐食にも強く、柔軟性があり取扱いが容易な被膜を形成します。

シリコーンレジンは上記のとおり、ガラスと近似した無機物のような性質を持ち、酸に対しても強い耐力をもつため、塗装を酸による腐食から保護します。

「レジン=樹脂」という言葉からは、硬い固形の被膜を形成するようなイメージを抱かれるかもしれませんが、シリコーンレジンコーティングは、従来のワックスよりも簡単に施工することができ、ガラスコーティングのように被膜が固形化しないため、施工の失敗がない柔軟性のある被膜を形成します。

次項では、ウォータースポットの発生部位と原因ごとのバリアとして「塗装につくシリケートをバリア」について触れてみたいと思います。

(参考)洗車・コーティングと酸
(参考)虫の死骸と鳥の糞 洗車・コーティング
(参考)ウォータースポット除去にサンポール
(参考) ガラスコーティングを補うコーティング剤 ~メンテナンス剤として~


8.塗装につくウオータースポット(シリケート)をバリア

塗装へのシリケート固着を防ぐために、表面自由エネルギーが小さいシリコーンレジンコーティングを施します。

表面自由エネルギーが小さいと、他の物質と接する表面積がミクロな分子レベルで小さくなり、シリケートなどの汚れが付着しにくくなるというわけです。

たとえとして、「表面張力が大きい水」と「表面張力が小さい油」の話があります(液体の場合、表面自由エネルギーのことを「表面張力」とも呼びます)。

油を塗った平滑な板の上に水滴を落とすと、水分子の表面張力の方が油分子の表面張力より大きいため、水はそのまま丸い固まりの状態を保ち、油と最小限の接点しかもたないような撥水性表面になり、お互いが混じり合う(汚れる)ことを防ぎます。

小難しい話ですが、塗装にシリコーンレジンコーティングを施すことによって、シリケートなどの汚れが接する表面積が分子レベルで小さくなります。

この結果、シリコーンレジンコーティングがシリケートなどの汚れをくっつきにくくし、時間経過とともに進行する固着を防ぐわけです。

このほかにも、シリコーンレジンコーティングは、塗装表面の細かなキズなどの凸凹の合間に入り込み、表面を滑らかにする(塗装の凹凸部にシリケートが食い込みにくくする)役割も果たしています。

このような複合的な要因により、塗装とシリケートの機械的接合を防ぎ、スケール汚れの固着を低減します。


補足:「シリコーンレジンの表面自由エネルギーが小さい」というのは、被膜の強さとは別の話です。シリコーンレジンは、原子間結合が「シロキサン結合」した主骨格を持ちます。

シロキサン結合はケイ素原子(Si)と酸素原子(O)が三次元的なメッシュネット ワークによって結合するガラス(SiO2、無機物)に近似した強い結合力により、機械的・化学的に強い被膜を形成します。

ケイ素上に多種類の有機置換基 (官能基)を備えているため、さまざまな機能性(界面特性)を発揮するものです。 くわしくは別の機会にご説明いたします。

次項では、ウォータースポットの発生部位と原因ごとのバリアとして「窓ガラスにつくシリカをバリア」について触れてみたいと思います。


9.窓ガラスにつくウオータースポット(シリカ)をバリア

窓ガラスとシリカの化学結合を阻害するためには、上記のようにシリケート付着を防止するシリコーンレジンコーティングの使用も、選択肢として考えられます。

しかし、ピュアなシリコーンレジンだけでは滑り性があまり良くないため、窓ガラスのワイパー動作がビビリやすくなることがあります。

このため、シリコーンレジンと同じく表面自由エネルギーが非常に小さいフッ素レジンコーティングを施します。 フッ素レジンがシリカを阻害する理由は、前記シリコーンレジンと同じく、他の物質を引き寄せる力が小さくなることと、フッ素レジンが、窓ガラスの細かな凹凸に入り込み表面を滑らかにすることによるものです。

フッ素レジンコーティングは、機械的・化学的に強いシロキサン結合した三次元のガラス状主骨格分子構造をベースに、水滴がつく表面側に炭素を結合させた有機フッ素を配向させることで、強い被膜を形成しながら無機物シリカが窓ガラスと化学結合しないように、有機フッ素がブロックする役割を担っています。

フッ素レジンコーティングは、優れた滑り性を持っているため、ワイパーのビビリが起きにくく、撥水性も優れているため、雨天走行時の視界確保にも有利です。


10.ウオータースポットをがっちり!それともお手軽バリア?

窓ガラスは、元来有機物汚れに強いので、無機物汚れに対するバリア:フッ素レジンコーティングを施すことで、ウォータースポットを予防できます。

一方、塗装については、有機物汚れと無機物汚れの両方に対する予防バリアが施すことが理想的です。その際にはガラスの硬い被膜を長期間形成するガラスコーティングを施し、その上にシリコーンレジンをコーティングする案と、ガラスコーティングのみの案、シリコーンレジンコーティングのみの案の3パターンが考えられます。 


さて、どれが一番皆さまのクルマ、カーライフに適しているのでしょうか?悩ましいですね。
キラサクが考える選択の目安をまとめてみます(↓表をクリックすると拡大します)。


塗装のウォータースポット予防策 ガラスコーティングのみ シリコーンレジンコーティングのみ ガラスコーティング+

シリコーンレジンコーティング
有機物汚れ・酸性雨による腐食予防 ★★★ ★★☆ ★★★
無機物汚れ・シリケート固着予防 ★★☆ ★★★ ★★★
有効期間 ガラスコーティング 数年 数年
シリコーンレジンコーティング 3~6カ月程度 3~6カ月程度
施工性 ガラスコーティング プロの経験と技術が必要 プロの経験と技術が必要
シリコーンレジンコーティング 簡単施工 簡単施工、

ガラスコーティングのメンテナンスとしても最適



上記のようなバリアとして各種のコーティングが有効なのですが、それで万全なのでしょうか?


11.ウオータースポットを100%バリアできるの?

すみません。

最初から謝ってしまうのはなんじゃー。ですよね。

最強のガッチリコーティングをした。それならばウォータースポットを100%防げるのか?ここまで能書きを垂れていながら、弊社がオススメするコーティング剤を使用していただいても、残念ながら100%バリアはできません。
いきなりのたとえ話で恐縮ですが、海水浴や女性が日常的使う「日焼け止め」を思い出してください。海水浴に出かける際、必需品のひとつに日焼け止めがありますね。

オゾン層破壊が進行している現在は、なおさら強烈な紫外線から肌の露出を防御しなければなりません。そうしないと、あとでとんでもないことになりますでしょう。

んーまぁ、仮にその時のヒリヒリは、なんとか我慢したとしましょう。 それよりも本当に恐ろしいのは、数年の期間を経ての、シミやソバカス、黒ズミといったトラブルの定着に加えて、最悪は皮膚ガンを誘発する可能性も大きくなります。

UVに対して100%の防御はできないけれども、皮膚が元来持っている紫外線に対する耐力を上手に補助してあげる。そうすることで健康で美しい肌をできるだけ長く維持し続けることができる。

日焼け止めにも、UVカット能力の違いや、皮膚に留まる能力の違い、それぞれに使いやすさなどの使い心地が異なります。さまざまな日焼け止めの中から、目的や条件に合ったものを上手に選択し使用することで、健康維持に役立てることが求められます。

このほかにも、アフターケアとして日焼け後に肌の様子をみながら、ローションを塗ったりして紫外線による炎症を早めに沈静化し手当てをしてあげる。 そういう日常的な意識をもって、肌のケアをしてあげることが、最も大切なことではないでしょうか。

おっと、どこかの美容部員みたいになってしましました。 塗装や窓ガラスのコーティングは、お肌の日焼け止めと似ているなぁ、と思うのですがいかがでしょうか?

クルマの使い方や、ライフスタイルなど自分に合ったコーティングを上手に選んで上手に使う。コーティングをしていて、もうひとつ良いことがあります。ウォータースポットが固着する前ならラクにウロコが落せることです。 

厄介なウォータースポットから100%防御はできないかもしれないけれど、ときどきは気にして、ウロコ状の模様がついたら早めに洗車をしてあげて、クルマのアンチエイジングにどうぞお役立てください。

ここまで長文になりましたが、最後までお読みいただきありがとうございました。


(参考)
親水性コーティング ~親水のメリットとデメリット~
http://kirasaku-coating.blogspot.com/2013/11/blog-post_13.html
ウォータースポット(イオンデポジット)除去にサンポール(塩酸)? http://kirasaku-coating.blogspot.com/2014/05/blog-post_2.html


【本記事の関連項目】
ウォータースポットの原因に記載】
1.ウォータースポットってなんだろう
2.ウォータースポットの原因物質
3.ウォータースポットの発生


【ウォータースポットの除去と対策(本記事)に記載】
4.ウォータースポットの除去
5.ウォータースポットの予防対策
6.ウォータースポットをバリアする
7.塗装を腐食させるウオータースポット(酸)をバリア
8.塗装につくウオータースポット(シリケート)をバリア
9.窓ガラスにつくウオータースポット(シリカ)をバリア
10.ウオータースポットをがっちり!それともお手軽バリア?
11.ウオータースポットを100%バリアできるの?
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