2014-01-30

ガラスコーティングは結晶ガラスではない

お客さまとの会話の中で「結晶化したガラスコーティング」とか、「ガラスコーティングの結晶」というような言葉が出てくることがあります。


ガラスは、非晶質(結晶ではないまたは、結晶の集まりではない)ですので、「ガラスの結晶」あるいは、「結晶化したガラス」というのは、とても違和感のある表現です。

例えば、ガラスコーティングの液剤を小さなお皿に溜めておくと、時間の経過とともに透明のガラス状塊として硬化するサンプルを「結晶化した」というようにです。
これと同様に、弊社の業務用ガラスコーティングも透明ガラス状の塊として硬化します。しかしこれは結晶ではないのです。


確かに、窓ガラスにしてもメガネレンズやガラス花瓶をみても、ガラスが塊状になっているので、透明の硬いものが大きな結晶になっているように見えなくもないですね。

それでは、ガラスの定義を調べてみます。権威ある事典などによりますと下記の引用のようになっています。

ガラス(出展:岩波書店 理化学辞典)
液体を結晶化させることなく冷却して、その粘度が固体と同じ程度の大きさに達した非晶質状態または無定形状態である。(以下省略)

ガラス(出展:平凡社 世界大百科事典)
非晶質でかつガラス転移点をもつ無機固体をいう。結晶では原子配列が規則的であるのに対し、非晶質ではこの規則性がきわめて低く、ほんの数原子を超えた距離では無秩序になっている。ガラスもこのような非晶質の一種であり、一般的には、溶融体を結晶化させることなく固体状態まで冷却するという方法で作成される。(以下省略)

このとおり、意外にも塊になっているガラスは「結晶ではない」のです。

また、ガラス - Wikipediaでは
【昇温によりガラス転移現象を示す非晶質固体。そのような固体となる物質。このような固体状態をガラス状態と言う。結晶と同程度の大きな剛性を持ち、粘性は極端に高い。非晶質でもゴム状態のように柔らかいものはガラスとは呼ばない。詳しくは「ガラス転移点」を参照のこと。】となっています。
 


以上をまとめますと、
固まった状態のガラスは、結晶ではなく非晶質であるということです。固まった状態のガラスは、粘性が極端に高いため、石のように硬く引き締まった透明なゴムのようなもの、とも言えるのではないでしょうか。



(参考1)人工の結晶化ガラス
非結晶(非晶質)ガラスをガラス転移点以上の温度に加熱すると、結晶を含むガラスを生成することも可能です。

非晶質シリカガラス(SiO2)から結晶化する場合、数百℃~一千℃以上の高温過熱が必要ですし、精密に温度や不純物を管理した環境でないと、透明性の高い結晶化ガラスをつくることができません。


 このため、自動車の現場施工ガラスコーティングにおいて結晶化したガラス被膜を形成することはできないと考えられます。
 

(参考2)天然の結晶化ガラス
天然の水晶(別名:石英)は、シリカ:SiO2が結晶化したものです。地中において高温度・高圧力の中で、ケイ素と酸素から自然に生成されたものと考えられます。


(参考3)ガラスコーティング剤におけるクリスタル/クオーツやダイヤモンドとは 


(参考4)SiO4だから硬い無機ガラスコーティングとは



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2014-01-29

コーティングとワックス ~「洗車と磨き」ノウハウ本に対して~

昼休みに手元にある自動車一般ユーザー向け、「洗車と磨き」ノウハウをテーマにした解説本をつらつらと読んでいました。
この本のQ&Aには以下のような内容がありました。


この本の中で、「Q.コーティングした後もワックスがけが必要か?」


というQ(質問)に対し、A(答え)について下記のようになっています。
2006年に出版された本なので、当時の考え方ということもあるのかもしれませんが、弊社の捉え方とは異なりますので、コーティングとワックスの関係を考える題材として引用させていただきます(決してノウハウ本を批判する意味ではありません)。


 

【本のA(答え)抜粋 その1】

ボディ塗装を平滑にして表面に被膜をつくるコーティングは、長期間何もしなくても大丈夫と言われているが、その上からワックスをかけても何の問題もない。ワックスをかけることによりコーティング面が保護されるので、コーティング効果を長持ちさせるメリットがある。

【その1に対するキラサクの考え方】

そうですね、確かに問題となるこということではないと思います。
コーティングした上にワックスを塗布した場合、コーティング表面や塗装に悪影響を及ぼすということはないでしょう。

考え方としては「コーティングの塗装保護」に加えて、「ワックス独特の艶や感触」を上乗せした状態ということでしょうが、この場合は下記のようなワックスの特性に留意していく必要があると考えます。

ワックスの主成分は、炭化水素やカルボン酸といった有機物の油であり、カルナバワックス(カルナバロウ)といった天然物やパラフィンを配合したものです。

このような自動車向けワックスは、紫外線・熱・酸性雨などによって。コーティングよりも酸化などが発生しやすく、劣化しやすい有機物の油であるため、ワックス自体の酸化・劣化により、黒ずんだ水垢のようになって、被膜そのものが汚れてしまうものなのです。

このように、コーティングの上にワックスをかけた場合も、塗装にワックスをかけた場合と同様に、ワックスの特性を理解して独特の美観を維持させるため、酸化などによる劣化が発生する前に、ワックスがけをし直すなど、こまめなメンテナンスをおこなう必要があります。




【本のA(答え)抜粋 その2】

コーティング後も従来と同様に、定期的にワックスがけをした方が望ましい結果が得られる。しかしワックスは、雨水を水滴状にしてボディに付着させるので、これが問題だ。水滴はレンズのような働きをして、太陽光が当たると光を一点に集めてしまい、その部分だけ塗装を弱めてしまう。これをレンズ効果といい、そこが唯一の難点だ。

【その2に対するキラサクの考え方】

うーん、このような考え方には賛同できません。
「雨水を水滴状にしてボディに付着させる」ということを問題視しているならば、疎水性(撥水性)を持つから問題ということになるのでしょうか。しかもレンズ効果を発生させるからということですが、本当にそうなのでしょうか?

これはワックスに限らずコーティングの場合も高撥水タイプと低撥水があり、高撥水タイプはワックスに負けず劣らずコロコロの水玉になります。
つまりこの本に書かれている事によれば、コーティングの上にワックスをかけることによる難点ということではなく、撥水性の表面は難点があると言っていることになりますね。

ワックスにしろコーティングにしろ、この本のように「レンズ効果」によって塗装を痛めるというのは、酸性汚れや無機物汚れが水の凝集によって発生しやすいというのであれば理解できます。

そのようなことが起きても、ウォータースポットなどの汚れが固着しにくいようにすることがコーティングの役割であり、コーティングは効果的に塗装を保護するものです。

長年にわたる風雨や日光などによる経年変化により、劣化してしまった塗装表面に、直接ワックスをかけた場合は「レンズ効果の影響」は理解できるのですが、コーティングの上にワックスをかけることによって、レンズ効果による部分的な塗装を痛めるという考え方は納得できません。






(参考)



ウォータースポットとコーティングについて、弊社の考え方は下記をご覧ください。


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
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
6.ウォータースポットをバリアする
7.塗装を腐食させる酸をバリア
8.塗装につくシリケートをバリア
9.窓ガラスにつくシリカをバリア
10.がっちり!それともお手軽バリア?
11.100%バリアできるの?
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2014-01-27

ノロウイルス対策 抗菌コーティングと除菌剤

寒さが厳しくなりますと毎年ノロウィルスによる集団感染がニュースに流れます。
特に幼稚園・保育所や小学校・中学校、そして病院や老人福祉施設、旅館やホテルなど人の多く集まるところでの感染例がニュースになります。
身近には、ノロウイルスによる急性胃腸炎を診断されたご家族や友人知人の方もいらっしゃるのではないでしょうか?

最近のニュースでは、給食センターの職員の方を調べてみると、ノロウイルスに感染はされていても、胃腸炎を発症しない方もいらっしゃるようですね。知らず知らずのうちにノロウイルスの媒介者(キャリア)となっている場合もあるようです。

発症する・しないに関わらずノロウイルスやインフルエンザウイルス、その他の各種細菌を含めて、拡散を防ぐことが重要なのではないでしょうか。


自動車、家庭やオフィスでノロウイルスの増殖や拡散を防ぐために、業務用・一般用にお使いいただけるグレープフルーツ種子抽出物を使用した抗菌コーティング剤と、二酸化塩素を使用した業務用除菌(ウイルス・細菌)・消臭・カビ抑制対策製品をご案内いたします。


●抗菌コーティング剤 キラサク ブルーラベル

密着性が高く、劣化や腐食にも強く、人体・環境にも安全性の高い高品質水性シリコーンレジンコーティングをベースに、天然由来成分で安全性が高く、様々なウイルス・細菌・カビなどに優れた抗菌性を有するグレープフルーツ種子抽出物を配合した抗菌コーティング剤です。

グレープフルーツ種子抽出物抗菌の特徴

1.幅広い抗菌性

ノロウイルス、インフルエンザウイルス、黄色ブドウ球菌、レンサ菌、大腸菌、サルモネラ菌、黒コウジカビ、青カビなど幅広いウイルス・細菌・カビの抗菌性を有しています。

2.無農薬・天然栽培

無農薬で栽培された天然のグレープフルーツ種子から抽出した安全性の高い抗菌剤です。

3.無臭・効果が長持ち

ニオイがなく、揮発性が少ないので効果の持続性も優れています。

キラサク ブルーラベルの適用範囲

キラサク ブルーラベルの塗布により、抗菌性を持った保護・艶出しコーティングがおこなえます。コーティング基材、抗菌剤とも安全性が高く、水性で無臭です。また滑りが出ないため床や水回りにも安心して使用できます。

自動車内装ハンドル、シフトレバー、取っ手、シート、ダッシュボード、オーディオから住宅やオフィス内装、ドア建具、床や、浴室、洗面所、台所、家具などさまざまな用途にご利用いただけます。
 


キラサク ブルーラベル・スペシャルサイトは→こちら
弊社直営ネット通販サイトは→こちら

●二酸化塩素除菌剤

インフルエンザウイルスにはアルコールが有効ですが、ノロウイルスにはアルコールの効き目が弱いことが話題になっています。
ノロウイルス対策としてのアルコール系消毒剤についての解説(大阪府感染症情報センター)リンクは→こちら

ノロウイルスの除菌にも有効な業務用・二酸化塩素除菌剤がございますのでお気軽にお問い合わせください。


業務用・二酸化塩素除菌剤に関し、くわしくはこのページ右側にある「キラサクへのお問い合わせ」から、弊社(株式会社THエンゼル)メールをお送りください。



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2014-01-25

ガラスとアルカリ

前回記事の「ガラスコーティングとアルカリ」は、弊社業務用ガラスコーティングに対するアルカリ洗剤への影響を中心に書きました。
今回は、


自動車や住宅などの窓ガラスとアルカリについて触れてみたいと思います。


自動車や住宅の窓ガラスとガラスコーティングとは、成分について少し違いがあります。

前回記事をおさらいしてみますと、弊社の業務用ガラスコーティングが硬化した状態は、純度の高いシリカガラス(SiO2)の被膜が塗装を覆っている状態です。


一方の自動車窓ガラスはソーダ石灰ガラスが使用されています。
このソーダ石灰ガラスは、製造上の理由からガラスの融点を下げるために炭酸ナトリウム (Na2CO3)や炭酸カルシウム (CaCO3)を混ぜたガラスです。


日本分析化学会の文献によりますと、水酸化ナトリウム(NaOH)5%水溶液(95℃,24時間)におけるソーダ石灰ガラス重量減少は、シリカガラスと同等のようです。

つまり、窓ガラス(ソーダ石灰ガラス)へのアルカリの影響(溶出)は、ガラスコーティング(シリカガラス)と同じようなものと考えられます。

(参考)食器やビーカーなど実験器具などに使われている耐熱性の高いガラスで有名なパイレックス(米コーニング社の商標):ホウケイ酸ガラスがあります。これはソーダ石灰ガラスの原料にホウ素(B)を加えて作るもののようです。


水酸化ナトリウム(NaOH)5%水溶液(95℃,24時間)におけるホウケイ酸ガラス重量減少は、シリカガラスやソーダ石灰ガラスと比較して2倍以上ですから、ホウケイ酸ガラスはアルカリの影響(溶出)が大きいガラスと言えるようです。



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2014-01-21

洗車・ガラスコーティングとアルカリ

「ガラスはアルカリに溶ける」って聞かれたことはありませんか?

ガラスコーティングした場合も含めて、ボディ塗装の洗浄にはアルカリ洗剤は表面を荒らすなどと言った具合に、アルカリ洗剤を自動車ボディ洗浄には使用しないということが一般的に言われています。

 

アルカリ洗剤の例
アルカリ洗剤はご存じのように、ハウスキーピングを目的にした住宅用洗剤などでも一般的ですね。特に油汚れや皮脂汚れ洗浄には優れた効果を発揮します。
馴染みのある製品の例として、花王さんの製品では弱アルカリ性の「マイペット」や
それよりもpHの高いアルカリ性の「マジックリン」があります。

マイペットやマジックリンの取扱説明を読みますと、自動車の外装への適用は下記のようになっています。

「マイペット」
出展:http://www.kao.com/jp/mypet/mpt_mypet_00.html
自動車の外装 (布等にたっぷりふくませてふき、あとで水ぶきする)
★以下のような場合は、必ずあとで水ぶきする。
○扇風機やファンヒーターなど季節用品を、長期間しまう時
○自動車の外装や塗装家具に使う時

「マジックリン」出展:http://www.kao.com/jp/magiclean/mcl_magiclean_00.html
使えないもの:家具/畳/木床/水がしみこむもの/自動車
◆使用後はすぐに水で洗い流すか、充分水ぶきする。
◆アルミ製品(変色することがある)、タイル目地(着色することがある)、油や熱などで傷んだ塗装・フッ素コート(はげることがある)は、目立たない所で試す。

上記の花王さんの家庭用洗剤製品説明は、ガラスコーティングを施していない状態の自動車外装への使用説明だと思われます。

 

ガラスコーティングとアルカリ洗剤

ガラスコーティングはさまざまな汚れの付着や細かな傷つき、化学物質による劣化や腐食などから塗装表面を守ってくれるのですが、アルカリ洗剤などのアルカリ溶液に関しては、この通りの考え方を適用することが望ましいと考えます。
もう一度花王さんのアルカリ系洗剤の取扱説明を参考にまとめますと、下記のようになります。

●弱アルカリ洗剤 (pH8~pH11)

弱アルカリ洗剤の使用後は水で洗剤をよく洗い流す。

●アルカリ洗剤 (pH11~)

自動車外装(塗装を含む)には使用しない。
アルミ製品は変色することがある。

(参考)日本工業規格(JIS K3303:2000)において、粉末洗濯石鹸のpH値(25℃)は、9.0~11.0と定められています。

 

ガラスがアルカリに溶ける

それではガラスコーティングを施した塗装表面への、アルカリ洗剤の影響とはどのようなことが考えられるのでしょうか。
ガラスコーティングが硬化した状態は、シリカガラス(SiO2)の被膜が塗装を覆っている状態ですね。
このガラスコーティング表面にアルカリ(水溶液)が付着すると、どのような影響があるのでしょうか?

シリカガラス(SiO2):二酸化ケイ素は、ケイ素(Si)の酸性酸化物です。高校化学で習ったことを思い出してみましょう。例えば、二酸化ケイ素にアルカリ性物質の水酸化ナトリウムが付着した場合は下記のようになります。。

二酸化ケイ素+水酸化ナトリウム→ケイ酸ナトリウム+水
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O

このように、ケイ酸ナトリウム(ケイ酸塩)となって水に溶け出すのです。これはアルカリ物質の水酸基(水酸イオン:OH-)が付着した個体表面のプラス電荷(水素イオン:H+)を奪い取ること、すなわち中和によるものです。
 

このようなガラスコーティング(二酸化ケイ素)が、アルカリ洗剤によって水に溶ける現象は、時間的にもゆっくりとしたものであり、アルカリ溶液も高濃度(高pH)・高温・高圧条件下で顕著に起きるものです。
ちなみにアルカリによる溶出の速度は、時間経過に正比例し、pHが1上がるごとに2倍となり、温度が10℃上がるごとに約2倍となるようです。



弊社ガラスコーティングでの実験

弊社の業務用ガラスコーティング剤(撥水性)を施した表面に、マジックリンを使用した実験の結果を記載します。
直射日光が当たる場所で、気温15℃程度、マジックリン原液をスポンジで塗布したまま放置し、90分経過後に水洗いをしました。

この結果、撥水性の変化は認められませんでしたので、被膜はしっかりと維持されているようです。
塗装面は黒ですが光沢などの変化も認められませんでした。


このような状況から、簡単には被膜が無くなるということは発生しないようです。しかし、ミクロには確実に微量のガラス成分の溶出が考えられますので、光沢の低下やクスミやシミの原因となることが懸念されます。

 

アルカリ洗剤使用の注意

アルカリ洗剤をガラスコーティング表面洗浄や洗車に使用する場合は、以下のような注意が必要となります。

●できるだけアルカリ洗剤の使用は避け、中性洗剤を使用してください。
●どうしてもアルカリ洗剤を使用する場合は、ガラスコーティング施工店に相談をしてください。
●ご自信の判断でアルカリ洗剤を使用する場合は、できるだけpH値の低い弱アルカリ洗剤を選択してください。決してpHの高いアルカリ洗剤は使用せずに、以下のようなことにご注意ください。

1.弱アルカリ洗剤の使用をされる場合は、表面温度の低い状態でかつ、速やかに洗浄をおこないましょう。
2.洗浄後はすぐに流水で洗剤が残らないように洗い流したのち、水滴をきれいに拭き取ってしまいましょう。



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