自転車のガラスコーティングに関しての研究

だれだって、自分の大切にしている自転車の状態はきれいに保っていたいですよね。特に新車とかであればなおさらです。最近になってガラスコーティングに関する技術が上がってきているようです。自転車専用のものもあれば、自動車用のものもあります。自転車用の物はどちらかというと車での技術を応用している感じですね。

ワックスに関しても新しいものが出てきています。これらのコーティング剤を私は使用したことがないのですが、新しいフレームにはコーティングをしてキレイな状態を保っておきたいと思います。

ガラスコーティングに関する研究レポートの作成です。実際に私が使用したものが出てくれば追ってインプレしたいと思います。まずは調査です!

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ワックスとは

自転車の場合、車と違ってその表面積はとても小さいです。ですが、それだけにキズがつくとがっかりしますよね。

皆さんも自転車にワックスをかけていると思います。きれいになりますよね。ワックスの成分は何かというと。

「ワックス」と言われている物に使われる素材というのは、ヤシの葉から採れた植物性の樹脂「天然カルナバ蝋」でツヤを出して作られています。ワックス自体は溶剤をペースにした油性なので水を弾いて汚れを防ぐ性質があります。有機溶剤が揮発により、皮膜の低下が起こります。そのためマメな塗りなおしが必要となります。

ワックスは、あくまで表面のきれいさを保つもので、耐久性を比べるとコーティングとは全く歯がたちません。

ワックスの特徴として

  • 持続時間は1カ月程度。
  • キズをつけないように保護するという役割は出来ません。
  • 雨によって汚れやすいです。
  • 油分により余計に汚れることもある
  • 直ぐに落ちてしまう
  • 鉄粉が付着しやすく、シミが出来やすい。
  • そして最大の欠点は塗装面を保護する効果は殆どないということです。

ただ、これは自転車用ワックスで良いのではという製品も出てきました。

ガラスの盾 自転車用ワックス

自転車用コーティング剤のガラスの鎧・ガラスの甲冑は、ロード乗りでキレイ好きなひとならば知っているかたも多いのでは。その4℃RST(クレストヨンド)から出ているガラスの盾です。

http://4-crest.com/?cycle_tate

自転車以外の金属や樹脂など色々な用途にも応用出来るようです。成分表は表示されてないのですが、スプレー式で一度専用クロスに吹き付けてからフレームに塗るようです。

こちらについては、ガラスの鎧・ガラスの甲冑のガラスコーティングしたあとのメンテナンス用としても使えると書いてあります。石油溶剤系の物質が入っていないのか気になる所です。

ガラスコーティングとは

コーティングとはおおうという意味ですね。ではガラスコーティングはガラスでおおうのか、というとそういう訳ではないようです。

コーティングの種類にはポリマーコーティング・シリコンポリマーコーティング・フッ素ポリマーコーティングとガラスコーティングがあります。それぞれ時代とともに進化して、その時の主流となるコーティングが変わってきてます。今の主流はガラスコーティングとなっています。

ガラスコーティングの仕上がりの状態として、撥水タイプと親水タイプがありますが、これは

・水をはじく性質を持ち、加工面に付いた水が水滴状になる「撥水(はっすい)」タイプ
・撥水タイプとは逆で、水滴状にならず表面に拡がる「親水(しんすい)」タイプ

どちらかというと撥水タイプのほうが気分的に良さそうに思いますよね。

ですが、親水性のコーティングは水等をあまり弾かないのですが、玉状になりにくく、そのままフレームに沿って流れていくので、水垢はつきにくくなっています。

コーティングのJIS規格

コーティングはJIS規格(日本工業規格)によって定められており、1回の使用で1か月以上効果が持続すると認められたものをコーティングにするとされています。

また、コーティングのテストは光沢保持率と接触角の2項目があります。

光沢保持率とは?

光沢保持率は文字通り光沢が保持される、変化する度合いを見て、検査スタート時から90%以上保持されればクリアとなります。

接触角とは?

接触角とは水玉と塗装面との角度で、80度以下では不合格になります。
コーティングでは107から110度が目安となります。

JISのコーティング規格テストの模様

光沢保持率と接触角のテストの方法は、サンシャインウェザーメーターを使って判断します。

このテストの方法は光と水を連続して絶え間なく当てます。そうすることで皮膜にストレスをかけていき、150時間で1か月相当となり、前述の項目に当てはめることになります。メーカーによっては曝露テストとして、日光のもとや水を当てるなどで自然放置していくところもあります。

JIS規格を取っている商品なら安心できそうですね。ただ規格をとるのは大変なので安価な製品ではJIS規格をとってないことは容易に考えられますね。今回は、フレームをキズや汚れから守るコーティングについての研究なので、モットも進化しているガラスコーティングに特化して研究してみたいと思います。

ガラスとは

そもそも「ガラス」とは一般的にケイ酸塩ガラスのことを指し、珪砂、炭酸ソーダ、炭酸石灰などを1,500℃の高温の釜で溶融し冷却して作られます。これは溶融法と呼ばれてます。

その他にもガラス製造方法は、気相法とゾル・ゲル法があります。

珪砂(ケイシャ)

主に石英粒からなる砂。花崗岩(かこうがん)などの風化で生じる。ガラスの原料、鋳物砂、研磨材、左管材料、サンウンドブラストにも使用。石英砂。けいさ。

珪素(Si)と酸素(O)の化合物(SiO4)ガラスの主原料、珪石が細かくなった珪砂に含まれる。

☆砂場の砂をよく見ると、透明(とうめい)でキラキラ光っている、ガラスのかけらのようなものがありますね。あれがケイシャです。

出典 www.rva.ne.jp

珪砂の種類にも色々とあり、大きさによって硅砂2号(約0.6mmから8号(約0.05~0.15㎜)にわけられて販売されてます。詳しくは株式会社トウチュウのHPに製造工程も出ています。

珪砂紹介|株式会社トウチュウ
珪砂紹介について。株式会社トウチュウのホームページです。

石灰石

出典 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9F%B3%E7%81%B0%E7%9F%B3

石灰石(せっかいせき、limestone)は、鉱物である方解石・霰石、あるいは岩石である石灰岩・結晶質石灰岩(大理石)を、資源として扱うときの鉱石名または商品名。

炭酸ナトリウム(ソーダー灰)

重曹(炭酸水素ナトリウム)をフライパンに入れて、弱火から中火で加熱するとだんだん重曹の外観が変わって、灰のような感じになってくると思います。完全に変わったと思ったら、これでソーダ灰のできあがりです。加熱によって炭酸水素ナトリウムから二酸化炭素が出て、炭酸ナトリウムに変化したのです。アルカリ金属炭酸塩です。

ガラスの主原料である珪石、珪砂を溶けやすくする性質があります。

水分をまったく含まない状態(無水塩)は「ソーダ灰」とも呼ばれ、ガラスの原材料として工業用に多く用いられます。

それぞれ楽天とかamazonで粉末として販売されています。

ガラスコーティング生成の方法

ガラス自体は、高温度でないと生成出来ないので、ガラスコーティングをするにはゾル・ゲル法を使います。

ゾル・ゲル法は、簡単にいうと、相性の異なる成分を組み合わさるコロイドの性質を使って、ゾル(液体)⇒ ゲル状 ⇒ ガラス体を生み出す方法です。

ガラスコーティングのガラスはいわゆるガラスの主成分であるケイ石を科学的に還元、合成し特殊基を組み合わせることによって作り出されます。最近のガラスコーティングの主成分はポリシザラン、シラン、シロキサンの三種類です。

ガラスコーティングというのは通常のガラスではありません。ガラスの主成分であるケイ石を原料としたガラスの性質に非常に近い(完全無機質で透明、非常に硬い、ガラスと非常によく似た分子骨格を持つ)被膜を作成するものです。

 ガラスコーティングの種類

これにも2種類あります。

「ガラス(系)コーティング」とは

ガラスの原料である『珪素(=Si)を含んだ樹脂』です。大げさにいうと、たとえば1%でも含まれていたらガラス系コーティングと記載される商品となるようです。

「ガラスコーティング」とは

珪素(=Si)の含有量が非常に多いものをガラスコーティングと呼びます。

これは前者との差別化をするためにこういう様なわけ方になったと思われます。ここは規格が統一されていないようです。

ガラスコーティングの中にも無機質系と有機質系があり、有機質であるアルコールや石油系が含まれると皮膜の劣化が起こります。

色々と調べていくと、無機質であるかとないとか、5年とか表示してあるのはどうかとか、メンテナンスを含めての耐用年数であるとか様々なことが書いてあります。また成分により2液性であるガラス硬化系コーティングとガラス繊維系コーティングに分けられます。車用のコーティング剤の種類は成分も含めて多種多様であり、日進月歩で進化しているようです。

ガラスコーティングのメリットとデメリットは

  • 現在あるコーティングの中でも、最も長期間効果が持続する
  • しっとりとした自然なツヤで大変にキレイ
  • 施工後はキズが付きにくくなる
  • 施工後は汚れも付きにくくなる
  • さらにウォータースポットも付きにくくなる
  • コーティング膜は非常に硬く、丈夫である
  • 簡単な洗車で汚れが落ちやすいので、ラクちん
  • ボディ表面をコーティングの膜で覆う事により、クリア層が1枚足されたようなコーティング皮膜独特のツヤが出る
  • ボディにしっかりと定着する効果があり、熱や汚れなどにも耐性が高く効果期間が長い
  • コーティングではおおよそ被膜幅が1ミクロン前後。重量増はほとんどない。

ガラスコーティングのデメリットは

  • 施工料金が高い
  • コーティングの完全硬化までに時間がかかる
  • 不器用な方には施工は難しい。私か^^;
  • ワックスやその他有機系コート剤のような艶は出ない製品もある。

製品をみる場合の注意点

ここまで勉強してきて、なんとなくわかってきたのは

  1. 有機物質を含む製品は皮膜の劣化が早い。
  2. 成分分析の組織表がないと珪素SIの含有量がわからない。
  3. 自社データを公開しているか
  4. ガラスコーティグは厚塗、重ね塗りができない。
  5. コーティングの上から油性であるワックスをかけると皮膜がとけてしまう。
  6. ガラス硬化系コーティングは、皮膜が厚く耐久性は良いが、施工が難しい。

これらを踏まえて製品をみていきましょう。

ガラスの鎧

http://4-crest.com/?cycle

自転車用で4℃REST-クレストヨンドの製品です。皮膜テストをされています。

http://4-crest.com/?test

店舗で施工して貰う場合、おおむねフレーム買いあげの場合 5,250円。他店での買いあげ7,500円

自転車の場合、ばらさないとキレイに施工出来ないので、分解清掃のフルメンテを行う場合に一緒に施工されている自転車店が多いようです。

施工代理店リストです。

http://4-crest.com/?shoplist

ガラスの甲冑

http://4-crest.com/?cycle

ガラスの鎧の上位版とでも、いうべきでしょうか?  上記より引用です。

シロキサン系の2液性ボディガラスコーティングで、ガラス被膜の上にフッ素皮膜を形成します。高い撥水力に加え、撥油性能をプラスした新しいタイプのボディコーティング剤です。
コーティングされた塗装面は、超離形性の特性を持ち水性、油性の汚れを問わず汚れが剥がれやすい性質となります。
被膜は3次元構造の柔軟性に富んだ被膜で、あらゆる材質のフレームにも塗装性能を阻害することなく施工ができます。
さらに、超離形性の特性によって空気抵抗低減の効果も期待できます。
硬さだけは「ガラスの鎧」の方が優れるため「ガラスの鎧」の上に「カガミの甲冑」のWコートがオススメです。

シロキサン系の2液性コーティングということなので、形成被膜特性としては硬化被膜型・表面改質型のようです。ガラス繊維系コーティングではないかと思われるガラスの鎧の上に施工するというのが私には良くわかりません。ただ、メーカーとして提供している製品なので、塗り重ねに関する問題などはクリアーしているのだと思います。

ガラスの甲冑については、施工代理店でないと施工出来ないようです。

硬化被膜型は常温下に放置した際に蒸発する成分が少なく、コーティング液剤の大半が硬化物として残留するタイプです。膜厚が確保でき、艶や傷の隠蔽に優れた性質を示します。溶剤をほとんで含まないために施工性に難があるので、4℃REST-クレストヨンドの講習が必要なんでしょうね。

施工代理店リストです。

http://4-crest.com/?shoplist

ヒカリガラス自転車用コーティング

こちらも自動車用のコーティング材を自転車用に使用するパターンです。

USA PATENT(米国特許)を取得しています。画像を見ると撥水タイプのようです。メンテナンス剤も同梱されていて3~4か月に一度施工すると効果を持続させることが出来るようです。

8ccなので自転車ならば何台かは施工出来そうです。Amazon店・楽天店・Yahoo店とすべて価格は3,600円となっています。

こちらが、HIKARIのホームページとなります。

http://hikariglass.co.jp/

自転車用スーパーガラスコーティングセット

ミニベロロードのフレームを色褪せ・水垢から5年間守るコーティング剤の4つの効果 | ミニベロカスタム入門|200キロツーリングの道

スーパーガラスコーティングセットとガラスコーティングセットの2種類があります。より耐久性が高いのがスーパーガラスコーティングのようです。3gしかないのですが、良くのびるようで使い切りのようですね。

こちらの製品は、以下の車用のコーティング材を自転車用に小分けした製品のようです。シロキサン配合となっているので、ガラス硬化系コーティングとなります。

無機質無溶剤 強力バリア「PRO SYSTEM Defender-F」

プログラス ファイブイヤー

ここからは、車用のガラスコーティング材となります。実際のコーティングをしている所でも使用しているようです。60ccあるので自転車なら何台施工出来ることやら^^;

プログラス ファイブイヤー
低溶剤・低臭タイプのガラスコーティング剤です。 ガラス成分含有量が非常に高い為、一度塗りで持続5年の皮膜が形成出来ます。 様々なガラスコーティングがありますが光沢、艶は他社製品を圧倒します。 テ力テ力…

低溶剤・低臭タイプのガラスコーティング剤です。

ガラス成分含有量が非常に高い為、一度塗りで持続5年の皮膜が形成出来ます。様々なガラスコーティングがありますが光沢、艶は他社製品を圧倒します。テ力テ力ではなく、しっとりとした上品な艶に仕上がり、 硬化硬度はガラス成分のヒピ割れを起こしにくい最適な硬度5Hのプ口仕様。 ボディだけでなく樹脂部分の白化を蘇らせる事も出来ます。 コーティング技術を習得した方が対象となります。

Net:60ml
塗込みスポンジ×4・拭き取り用クロス×1 付被膜効果期間5年 ※当社テスト(使用条件・状態により異なります。)

引用  http://www.nanotop.jp/product/17

施工後のメンテナンス

アフターケアの製品があります。撥水・艶出し・小キズ消しが出来る製品をすすめられてました。

「WATER GLOSS」撥水の効果を延ばせるようです。

ウオーターグロス
超撥水コーティング剤です。 塗装面の保護及び光沢維持・撥水に。洗浄後に塗り込み、拭き取るだけで超撥水被膜を形成します。クルマが走り始めると水滴がドンドン飛んで行く程の撥水力です。特殊シリコンを使用して…

超撥水コーティング剤です。塗装面の保護及び光沢維持・撥水に。洗浄後に塗り込み、拭き取るだけで超撥水被膜を形成します。クルマが走り始めると水滴がドンドン飛んで行く程の撥水力です。特殊シリコンを使用しているため持続性は圧倒的に長く、ガラス・タイヤ以外であれば塗り込み可能です。ガラスコーティング後のアフターケアに最適です。被膜効果期間3ヶ月 ※当社テスト(使用条件・状態により異なります。)

「MY GLASS」で艶出しの効果を延ばせるようです。

マイグラス ハーフイヤー
ガラス系コーティング剤です。 従来品を圧倒する抜群のスベリ性と艶。施工が簡単ながら絶大な効果が得られます。洗車の度に塗り込み、拭き取るだけで光沢、艶が持続します。内装にも使用でき、ダッシュボードは新車…

施工が簡単ながら絶大な効果が得られます。
洗車の度に塗り込み、拭き取るだけで光沢、艶が持続します。

小キズが出来た場合には、「FUSSO VEIL」で消すことが出来るようです。

フッソベール
フッ素・シリコン キズ消し剤です。 フッ素、シリコン混合液で、淡色・濃色車、色を問わず使用可能。ポリッシングとコーティングが同時に行えます。1μの研磨剤含有量が多いため研磨力は高く、小キズを除去…

フッ素・シリコン キズ消し剤です。フッ素、シリコン混合液で、淡色・濃色車、色を問わず使用可能。ポリッシングとコーティングが同時に行えます。1μの研磨剤含有量が多いため研磨力は高く、小キズを除去しながら同時にフッ素被膜を形成します。通常の洗車では除去出来ない細かい部分の蓄積した水ア力も本品をク口スに付けて軽く擦るだけで除去。

こちらのPRO GLASS 5Yearsですが、なんとAmazonで検索すると定価よりも安く送料無料で購入可能です。

ピカピカレインプレミアム

ピカピカレインプレミアム【滑水性】[TOP-PREMIUM]
ガラスコーティング剤ピカピカレインプレミアムで至高の体験を 今ではガラスコーティング剤にたくさんの種類がありすぎて、どれにするかなかなか選べない方も多いと思います。そんな方にはピカピカレインプレミアムがおすすめです。 滑水性であるガラスコーティング剤で、仕上がりのツヤはどんな商品よりも優れています。 また...

自分で施工出来るガラスコーティング剤としては耐久性ともにバツグンの評価を得ているようです。

無機質のコーティング剤のようです。

まとめ

今回紹介したガラスコーティング材は、自転車用を2点、自動車用2点です。ガラスの鎧とガラスの甲冑以外はすべて自分で施工出来きます。各製品共、施工方法の動画などもあります。自転車の場合、面積も少ないため、ムラもあまりつきそうにありません。特に新品のフレームの場合には分解もしなくてよいので容易に出来そうです。

基本は、厚塗しないことのようです。塗残すしがあるとムラになるので要注意といったところでしようか。

これから、自分のフレームに施工してどれくらい効果が持続するのか実験をしてみたいと思います。

新しい製品の情報があれば、随時追加していきます。

追記

2017.9.20  ヒカリガラス自転車コーティング

以下は参考にさせて貰ったサイトです。その他にも多くあったのですが割愛しております。

参考サイト
硝子の作り方 まとめ
カーワックスとコーティング剤の違い
ガラスの原料
ガラス硬化系コーティングとガラス系コーティングの比較

2017.9.28 PRO GLASS購入済み 試し塗

フレームが来たら、試して記事にしますね!

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