1. サイト説明

  2. イメージ

  3. 運営会社

  4. 代表の想い

  1. 熱対策部材としての「カーボン」の可能性

  2. 自己強化プラスチックSRP

  3. 絶縁コーティング_粉体を使った被膜で電送部品を保護する

  4. 高耐熱Oリング——単層カーボンナノチューブのチカラ

  5. 表面をガラスに変えるコーティング

  6. 世界”唯一”の連続カーボンファイバープリンター

  7. ゴムと樹脂の両方の物性を持たせる技術

加飾 機能付与

金属感はそのままに、「錆びない金属」へと変身させる———ガラスコーティング

あなたのお財布の10円玉。つくりたてほやほやだとピカピカですが、大抵くすんだ茶色ですよね。最近は錆びにくいステンレスやアルミなどが広がってきましたが、金属につきものなのが「さび」。

そんな錆びを防ぐ技術として最近注目を集めている、「ガラス塗料」についてご紹介します。

1.金属が錆びるワケ

そもそもなぜ金属は錆びるのでしょうか。

それは、金属が単体でいる状態は自由電子(反応するエネルギーのようなもの)を持っていて、とても不安定な状態だから。

 水や酸素、他の金属などと触れると、反応して安定な状態(=金属酸化物)になります。これが「さび」です。

反応性の高さは金属により異なるので、錆びやすさも金属により異なります

反応性の高さを並べたのが高校でも習う「イオン化傾向」です。

(「貸そうかな、まぁあてにすんなひどすぎる借金」のゴロ合わせで覚えたアレです。)

イオン化傾向が大きい程、反応性が高い=錆びやすいということになります。

イオン化列

銅(Cu)は金(Au)よりもイオン化列が大きいので、銅の方が錆びやすいということになります。

つまり金は、どの金属よりも錆びにくいのです。だから金のアクセサリーは錆びないし、金塊は変質しにくいので、重宝されるわけです。

2.錆びにくい金属

前述したように、錆びやすさは金属によって異なります。

前項のイオン化列を元に見ると、アルミニウム(Al)は銅(Cu)よりもイオン化傾向が大きいので、反応性が高い。つまり錆びやすいのでは、と思うかもしれません。

でも、実際にはアルミは錆びにくい金属錆びた1円玉って、見たことないですよね?

何故かというと、アルミは表面に薄い「安定した酸化被膜」を形成しているから。

被膜により表面が安定した状態になるので、それ以上反応が進まないため、金属を腐食するような”錆び”は発生しないのです。

実はステンレスも同様の原理。

ステンレスは鉄にクロムやニッケルを加えた合金ですが、クロムもち密な酸化被膜(不動態被膜)を形成するため、安定な状態を保ちます。

そう、つまりこの「安定した酸化被膜」がさびを防ぐキモになります。

出典)ベンカンHP 『アルミニウムとは…』

3.超安定した酸化物である『ガラス』

 私たちの身近にもある「ガラス」ですが、この主成分は「二酸化ケイ素(SiO2)」という「酸化物」です。

出典)AliExpress 『フラスコ』

この酸化物はエネルギー的に安定しているため、ガラス自体が反応することはめったにありません。なので、化学実験のフラスコやビーカーにも使われています。

 みなさんも、窓ガラスが錆びたり変質しているところは見たことないですよね。

出典)sanctuaryHP 『ガラスフィルム』

 つまり、この超安定な「ガラスの被膜」を人工的に作ってしまえば、「半永久的に錆びない」ということになります。

とは言っても、ガラスの被膜なんてどうやって作るのか…?

その方法の一つがクリスタルプロセス社の「無機質ガラス塗料」です。

4.無機質ガラス塗料

出典)株式会社クリスタルプロセスHP 『ガラスコーティング』

クリスタルプロセス社のガラスコーティング塗料の特徴を説明します。

 錆びない被膜を形成する

 下の写真はガラスコーティングを施していない面(左半面)と施した面(右半面)に塩水をかけたものですが、その差は一目瞭然。

出典)幕張メッセ 高機能素材Week クリスタルプロセス社ブース展示 (2018.11)

下の画像の「さびない」の文字も、文字の部分にガラスコーティングを施しています。

出典)幕張メッセ 高機能素材Week クリスタルプロセス社ブース展示 (2018.11)

 ガラスに着色塗装できる

 意外と目を引くのが「ガラス塗装」。ガラスを含む塗料なので、もちろんガラスとも親和性が高く、ガラスにも塗装することができます。

 下の写真はガラスに塗装したもので、文字の部分をマスキングして塗装することで「透明な文字」の仕様も可能に。こんなおしゃれな看板も塗装で手軽にできちゃいます。

出典)幕張メッセ 高機能素材Week クリスタルプロセス社ブース展示 (2018.11)

「ガラス塗料なのに透明じゃないの?」と思うかもしれませんが、無機質ガラス塗料の中に、顔料をナノ分散させることで着色を可能にしています。透明性を維持した「透け感」のある塗装だけでなく、不透明な塗装も可能です。

 高い耐候性

無機質被膜は紫外線や酸性雨などの影響を受けないため、野外でも酸化劣化しません。そのため、外壁の防汚性・防水性の向上やチョーキング防止の用途があります。

 1年間屋外に暴露した耐候促進試験でも、色目の変化はほとんどありません。

 撥水性・光沢を付与

クルマのボデーに塗布すれば、撥水性を付与でき、光沢を出すことができます。

下の写真の右半分にコーティングを施していますが、その違いは瞭然。

ハイテクX1ボディーコート剤-8500であれば、1度塗れば5年も効果が維持できるとのこと!

出典)株式会社クリスタルプロセスHP 『ガラスコーティング ハイテクX1ボディーコート剤-8500』

4.ガラス塗料の施工方法

スタンダードな施工方法はスプレーガンによる吹付塗装

出典)Weblio辞書 『スプレー塗装』

浸漬施工や塗りこみでのコーティングも可能で、目的や用途による使い分けが可能です。

 プライマー不要

 通常、塗膜をきちんと密着させるには、「プライマー」という下地が必要です。メイクで言う「化粧下地」のようなものです。

 でもこの塗料はそのプライマーが不要で、しかも1液性なので、面倒な混合処理もいりません。

 ただし、上に塗料を重ねて塗ることはできないため、最終コートに使用する必要があります。

 常温乾燥でOK

 熱硬化型ではないため、常温乾燥でOK。大がかりな乾燥設備が不要になります。

被膜形成反応のため、完全硬化までは1週間かかってしまうそうですが、温湿度コントロールにより多少調整は可能なようです。

5.用途アイデア募集中!

「こんなものに使ったら便利かも?」「これに使いたい!」という用途アイデアを募集しています!

どんなアイデアでも構いません。個人の投稿でも大歓迎です。

下記のお問い合わせフォームやコメント欄へお願いします。

 

製品情報

 

この投稿に関するお問い合わせ

 

参考サイト

日新産工株式会社「鉄が錆びる原因やメカニズムは?錆の防止方法も解説!

新日鉄住金「さびを科学する」季刊 Vol.23  p.12-15

・城北工業株式会社「ステンレスの基礎知識」

MISUMI-VONA HP 技術情報「金属の不動態化」

島根大学影島研究室「シリコン酸化の構造解明」

関連記事

この記事へのコメントはありません。