~ガラスコーティング剤として~コーティングのはなし車や建築コーティングに関するブログです。ガラスコーティングやカーコーティング、ウォータースポット・イオンデポジット・水シミの除去と予防対策、撥水や疎水、親水に関する情報を提供します。~ガラスコーティング剤として~ポリシラザン系ガラスコーティング剤について、ご質問をいただくことがあります。十数年前、初期の車ボディ保護用ガラスコーティングとして普及したものが「ポリシラザン」です。ガラスコーティングのルーツとも言えるポリシラザンについて整理してみましょう。ポリシラザンのルーツカーボディコーティング剤におけるポリシラザンは、パーヒドロポリシラザンまたは、ペルヒドロポリシラザン(PHPS:Perhydropolysilazane)などと呼ばれているようです。これは、もともと半導体シリコンウェハを製造する際に、シリコンウェハ表面を疎水性に改質することで、水分除去やフォトレジストの密着を高めるプライマー用途として広まった表面処理剤です。ポリシラザンとはポリシラザンは、シランの一種で、ケイ素=シリコン(Si)・窒素(N)・活性水素基と化学結合する反応基を持つ化合物です。ポリシラザンは、空気中の水分と反応してシリル基が導入され、塩基性のアンモニアを発生させながら、縮合してSiO2のガラス状被膜(非晶質=結晶ではない)を形成するものです。ポリシラザンは、比較的高分子量ポリマーであるため、ガラスコーティング剤として使用する場合、大量の有機溶剤に溶かし込んで使用する必要があります。ポリシラザンには大きく分けて、「パーヒドロ-ポリシラザン」と「オルガノ-ポリシラザン」があります。パーヒドロポリシラザンは無機被膜を形成します。この無機被膜タイプは古くから商品化されていますが、さらに被膜性能を高め、高機能化させた無機有機ハイブリッド被膜を形成するオルガノポリシラザンも考えられます。ポリシラザンの縮合反応が急激であり取扱がしにくいため、オルガノポリシラザンは実用商品化がなされていません。※.アルキルシラン類は、アルキル基と無機材料あるいは有機材料などの活性水素基と化学結合を持つ、クロロシラン、シラザン、アルコキシシランの化合物です。ポリシラザンを原料とするガラスコーティング剤としてガラスコーティング剤としてポリシラザンを原料とする場合は、ほとんどが溶剤であり、ガラス化するケイ素(Si)の含有量が非常に少なくなります。仮に溶剤で薄めないと、ペンキなどの塗料と同様にベタベタで、きれいに塗布することができません。ポリシラザンは反応性が急激であり制御が困難であるため、手塗りではきれいに仕上げることがほぼ不可能です。必然的にスプレーガンで噴霧・塗布する必要があり、塗布作業が煩雑かつ熟練を要することと、気化した引火性の有害な有機溶剤排気など設備コストや作業コストへの影響が大きくなります。ポリシラザンは、水酸基(ヒドロキシ基:-OH)と反応して硬化するためアルコールや水などの安全性の高い溶剤を使用することができず、キシレンやトルエン、ミネラルターベンなどいわゆるシンナー類を溶剤とする必要があります。キシレンやトルエンなどは有機溶剤であり、人体や地球環境に対して有害であるばかりではなく、塗装にもダメージを与える可能性があります。)化が進められております。ポリシラザンは被膜の硬度(硬さ)が高いために非常にもろく、膜厚を極限までに薄くする必要があります。実際には1μm以下の非常に薄い膜でないとクラックが発生し、コーティング被膜自体の細かいひび割れのため、被膜自体が濁ってしまいます。ガラスコーティングの硬度については下記をご覧ください。膜厚が1μm以下では、犠牲被膜として細かなキズにも耐えきれるのか疑問が残るところもあります。以上のように、クリーンルームなど環境の整った半導体工場の中での一時的なコーティング剤としてはポリシラザンは優れたものでした。ポリシラザンを応用した十数年~二十年前、当時の自動車ボディ用途のガラスコーティング剤は、ポリシラザン以外には選択肢もなく、パイオニア的な原料としてポリシラザンが応用され、当時としては画期的なガラス状被膜を形成するものとして普及したものです。パーヒドロポリシラザン:PHPSは、無機ガラス被膜を形成し、表面は親水性の水酸基に覆われるため、車用コーティングとしては、無機物汚れ(ウォータースポット・イオンデポジット)が固着しやすく、親水性表面を一時的に発現しますが、すぐに撥水化してしまう欠点があります。無機ガラスコーティングは温度変化に弱いhttp://coating.th-angel.com/2015/02/blog-post_22.html「ウォータースポットの原因と除去、予防とバリアについて」はこちらをご覧ください。ポリシラザンガラスコーティングを例とした、「親水性と防汚について」はこちらをご覧ください。~アクアミカの場合~ポリシラザンに代わるガラスコーティング現在では、ポリシラザンでは実用商品化できなかった、高機能化:無機有機ハイブリッド化が実現できるアルキルシラン系の高機能・高性能ガラスコーティング剤が多種類開発されております。毒性の少ないアルコール系溶剤を使用できるようにした「オルガノポリシロキサン」や、さらに低分子化してサラサラの液体とし、反応性を制御することで取扱いがしやすく、クラックが発生しないように硬度を調整できるもの「低分子シラン」があります。これらの新しいタイプのガラスコーティング剤:低分子シランは、高度な生産技術により、溶剤を全く使用しない「無溶剤化」した、つまりガラス化成分ケイ素(Si)の濃度を極限まで高め、さらに分子構造を最適化することで、膜厚を厚膜化したり無機物汚れとなるウォータースポット(イオンデポジット)の固着を低減する分子配向を制御(官能基で分子末端を封鎖)したものが、開発・商品化されております。~新しい無機有機タイプ~をご覧ください。よろしければポチッとお願いします。ブログの記事一覧を表示します。一覧リストを表示するまで、少々時間がかかる場合があります。本ブログ運営:株式会社THエンゼル自動車コーティング剤、建築用コーティング剤などケミカルOEM開発製造メーカーの株式会社THエンゼルです。GPコーティングとEXコーティングの違い最近、「GPコーティングとEXコーティングのどちらを選んだらよいですか?」という、ご質問をいただくことが増えております。成分の違いと、仕上がり感や撥水性・耐久性の違いについてご説明いたします。成分の違いは下記のとおりです。~トップコートとして~一般ユーザーさまから「コーティング剤の選び方」についてご質問をいただきました。「専門店で施工したガラスコーティングに対して、トップコートとして使用するコーティング剤は何が良いのですか?」というご質問です。クルマの塗装や窓ガラスの撥水性(疎水性)がいいのか、親水性がいいのかって、結構悩ましいですよね。前回までの記事のように撥水性を基本とした疎水性や、滑水性についてはイメージしやすいのですが。親水性について定義をおさらいしてみてみましょう。関するお問い合わせをたくさんいただいております。~コーティングの違い~科学的な用語として一般的なものから整理してみます。」についてみてみましょう。親水性とは、水との親和性の高い化学種や置換基が、水との間に水素結合などによる弱い結合を作ることです。~ガラスコーティング剤として~ポリシラザン系ガラスコーティング剤について、ご質問をいただくことがあります。車ボディ保護用ガラスコーティングとして普及したものが「ポリシラザン」です。ガラスコーティングのルーツとも言えるポリシラザンについて整理してみましょう。...フッ素コーティングの弱い耐久性と危険な無機フッ素コーティング前回記事では、フッ素コーティングの撥水性低下の問題についてご紹介しました。フッ素コーティングについてご質問いただくことが多いので、フッ素樹脂を車ボディ向けのコーティングとして応用した場合の課題についてまとめてみます。課題をひとことで表しますとこのようになります。最近、このようなお問い合わせが多いです。お問い合わせ内容は、下記の3パターンに分類されます。2.現在ガ...コーティングの相性について最近、コーティングの相性について、多くのお問い合わせをいただいております。お問い合わせの内容をまとめますと、下記のようになります。施工されている他社コーティングの上に、キラサクのコーティングを施工をしてもよいかや、注意点はないか。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。Professional業務用ガラスコーティング剤など自動車ケミカルのご案内サイトです。業者さま向けの商品化サービスです。THエンゼルが運営するブログです。本ブログに関するお問い合わせは、下記にお願いいたします。