太陽光発電のガラス表面に、簡単に安価に施工できる水性完全無機コート剤を既に開発済み。透過率/反射率の点でも太陽光を阻害しない製品です。
【絶対条件】
■紫外線劣化がしない
■透過度が落ちない
これが必須条件です。
透過率・反射率などの基礎データは既に実証済みですが、更なる商業化に向けたデータ取り及び当コート剤をご拡販して頂ける企業を求めています。
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目次
1.自動車コーティングあれこれ
1）自動車コーティングのプロとは？
自動車コーティングのプロとは、塗装表面に塗布されているアクリルのクリアーコート表面の傷消 しや下地調整に長けている技術者のことをいいます。彼らは、コート剤に関する化学的知見を有しているわけではありません。
コート剤の大まかな種類は、ワックス系（有機系）、フッ素系（有機系）、ガラス系（有機・無機ハイブリッド系／水性完全無機）の三種類に分類されます。特にガラス系と称しているコート剤は、Sio2（二酸化珪素）が含まれるものを指します。
コーティング技術者は、これらのコーティング材料メーカーあるいは販売業者の説明書あるいは指導に基づきコーティング技術を研鑽しており、その技術の高い技術者が「コーティングのプロ」と呼ばれます。
日本でコート剤開発を行っている企業はそれほど多くありません。特にガラス系と言われるハイブリッド系コート剤の多くはパーヒドロポリシラザン（SiNH）をベースとしており、原液をメーカーより購入し溶剤で希釈し自社ブランドとして販売しているものが多くあります。そのため、基本的な化学的知見がないままに販売しているメーカーの説明が、誤った知識としてコーティング業者に伝わり、それが一般化してしまうこともあります。
このような「一般的に言われるコーティングのプロ」は、本当のプロだといえるでしょうか？
2）コーティングを行う意義
そもそも、なぜ自動車にコーティングを行うのでしょう。自動車販売会社が利益を得るためにコーティングを顧客に推奨しているわけではありません。数十年の前より継続してコーティングビジネスが繁栄しているのは、それなりに理由があるからです。
元々、コーティングは、塗装の光沢を出す目的でワックス等高反射率の油性系を使うことから始まり、徐々にフッ素系、ガラス系へと変遷し現在に至っています。これは顧客の汚れ防止の要望を反映したもの、また供給側の市場拡大を狙った商品群拡大によるものと考えられます。
従来、コート剤についての知識や情報は、どちらかと言うとメーカーよりコーティング施工業者へ一方的に押し付けられたものという側面がありました。コーティング施工業者は、メーカーから与えられた材料と施工方法により施工技術を磨きプロの施工者となります。よって、コーティング業者は、自身の使用しているコート剤と施工方法が最も素晴らしいと認識していることが一般的です。
コート剤の良否は、コーティング直後の被膜の挙動により判断されます。そのため、メーカーや供給業者側もコーティング後のパフォーマンスを重要視して材料の開発を行っていると推測されます。
ここで、コーティングの本当の意義、ユーザーがコーティングに求める条件とは何か？コーティング技術者ははたして自動車ユーザーの要望に応えられているのか？について考えてみたいと思います。
コーティングに求められる主たる条件は、以下の三つです。
a. 塗装表面の状況を出来るだけ長く良好な状態に保つこと
b. 汚れを付着しにくくすること。簡単に洗浄可能にすること。
c. コーティングを施しても元の塗装の風合いを損なわないこと
3）既存のコート剤の特徴
それでは、先に述べた三種類のコート剤が、この3つの条件に着目してそのメリットとデメリットを考えてみましょう。
a. ワックス系（有機系）
■メリット
・油性で反射率が高いため、塗布すると極めて高い光沢を発し見た目には非常にきれいに見える。
■デメリット
・油性であるため、大気中の有機汚れが付着すると更に汚れが増幅される。紫外線により酸化し、汚れのもととなる。
・被膜表面は撥水である。
・効果持続期間が短いため、塗布後、適宜汚れたワックスを除去し再度塗布することが必要となり、非常に手間がかかる。
b. フッ素系（有機系）
■メリット
・ワックス系よりは汚れにくく、紫外線による酸化劣化現象が指摘されていたが、昨今大きく改善されている。
・効果持続期間はワックス系より長く、6ヶ月程度（メーカーや品種により異なる）
■デメリット
・油性であるため、大気中の有機汚れが付着すると更に汚れが増幅される。有機物は紫外線により酸化し、汚れのもととなる。
*被膜表面は撥水である。
・摺動摩擦にそれほど強度はなく、洗浄により被膜の劣化が起こりやすい。
c. ガラス系（有機・無機ハイブリッド系）
■メリット
・ワックス系やフッ素系に比べ、被膜の耐久性能は改善されている。
・SiO2配合により、汚れ防止効果がワックス系やフッ素系に比べ大きく改善されている。
・施工がワックス系、フッ素系に比べ非常に難しく、コーティング施工業者の技術が発揮される。（価格的に高価になる）
■デメリット
・ハイブリッドであるため、被膜表面は撥水となる。親水を謳うハイブリッドもあるが、基本的に、初期は界面活性剤等により親水効果を発現する。最近では、界面活性剤なしでも親水化表面を発現するコート剤も出てきており、それらの商品は有機溶剤比率が少ない。しかし、基本的には有機溶剤を使用しており有機溶剤が気化した後でもC（炭素）の骨格は被膜内に残留し、紫外線劣化の原因となる。
・多くのガラス系ハイブリッドは、二酸化珪素微粒子を溶液化するためにメタノールやアルコール等の有機溶剤に分散しており、特にパーヒドロポリシラザンはメタノールを溶媒として加水分解により被膜形成を行っている。（加水分解とは大気中の水分と溶剤が化学反応を起こして被膜を形成する作用であり、高湿度中や雨天での施工は困難で、施工後も被膜が硬化するまで水や湿度に曝露することはできない）
・被膜は硬化型。
・自動車の塗装の硬度は鉛筆硬度で2～3Ｈ程度であり、この上に鉛筆硬度が9H程
度のガラス被膜が付着した場合、大きな問題として、(1)自動車の走行時の振動、(2)夏・冬の塗装被膜の膨張収縮に対するマイクロクラックによる汚れ、親水が生じる。
・施工後1年程度で親水性を発現するがこれは被膜表面にマイクロクラックが発生した為と
考えら有れる。
・高湿度・雨天での施工は困難（水分と反応し白化現象が発生する）
・同等品が多く価格競争が激しい（原液の出所は同じと考えられる）
・クラックが発生すると、塗装のやり直しを行う以外に解決方法はない。
このように既存の自動車コート剤の特徴をレビューすると、メーカーや施工業者の立場を優先に開発された感が否めず、ユーザー本位とはいえません。
2.弊社が開発したCARPAL（水性完全無機コート剤）のコンセプト
これを打破すべく弊社が開発したのが、CARPAL（水性完全無機コート剤）です。
CARPAL（水性完全無機コート剤）は、ユーザーが自動車コート剤に求める条件を満たすことを徹底的に追求しました。
CARPALと本競合相手となるガラス系ハイブリッドコート剤を比較し、どちらがユーザーの求める条件を満たすコーティングなのかを、検討してみましょう。
先に、一般的に言われる「コーティングのプロ」とは「塗装表面に塗布されているアクリルのクリアーコート表面の傷消しや下地調整に長けている技術者」であると説明しましたが、弊社は、ユーザーに対してコート剤の性能をわかりやすく説明して納得させられるのが、「本当のプロ」だと考えています。そのためには、化学的見地からではなくユーザー目線で何が必要なのかを明確にする必要があります。
3.ユーザーから自動車コート剤に求められる条件を全て満たしたCARPAL
CARPALは、自動車のコート剤に求められる条件（ボディーおよびホイールの塗装面、ホイールおよびアルミ塗装面共）を全てクリアしています。
| 求める条件 | CARPAL | |
|---|---|---|
| 条件のクリア | クリアのための性能 | |
| 無色透明である | OK | 微粒子シリカで完全透明 |
| 被膜表面で反射しない | OK | シリカの低屈折率で光の透過性良好 |
| 耐候性がある | OK | 完全無機質で、劣化・変色・退色しない |
| 薄膜である | OK | 50nm膜厚 |
| 防汚性 | OK | 水切れ性による自浄効果、易洗浄性（輪染み防止） |
| 伸縮追従性がある | OK | アンカー効果による超微細ポーラス構造被膜（1μm㎡に400~1000の針状SiO2が塗装塗膜の凹部に垂直方向に埋め込まれている状態で、三次元の被膜いわゆるシロキサンボンディングにはなっていない。（伸縮追従性） |
| 除去可能なこと | OK | 容易に除去可能 |
現在、大半のユーザーは、塗装表面のグロス仕上げ（光沢）を目的としてコーティングを施しています。しかし弊社はCARPALの開発にあたり、本来のコーティングの定義に戻り、グロス仕上げよりも塗装面の保護や元々の塗装の風合いを変えないこと等を重視し、上記の条件を設定しました。
なぜなら、塗装面にグロス仕上げを行うことは、高屈折率の有機系コート剤や、ハイブリッド被膜を形成する以外になく、有機系コート剤やハイブリッド被膜は、酸化劣化、汚れ、被膜が除去できないなどの重要な問題を抱えているからです。
ユーザーの足である自動車のコンディションを、より容易かつ好条件下で維持するためには、上記の条件を確実にクリアすることが、最も重要な要素であると考えています。
＊コーティング（Coating）剤に関する弊社のコンセプト～塗料(Paint)との違い
塗料は恒久的に基材と密着し、元の状態を長く維持することを目的としたものです。
しかし、一般的な塗料は有機材料を原料とするため、紫外線劣化、変色、退色などの化学変化や、汚染物質による劣化は避けられません。弊社は、これらの劣化原因をできるだけカバーし現塗料の風合いを変えずに保つことを目的としたものがコート剤であり、塗料を維持するための消耗品的犠牲被膜であると考えています。特に、塗料が化学的反応による被膜形成であることから、コート剤は塗料とは化学結合することなく物理的結合させることで不要時に除去できるものでなければならないというのが、弊社のコンセプトです。
4.CARPALの特徴および他社製品に対しての優位性（徹底的なユーザー目線）
CARPALは、自動車コート剤の「容易にコーティング被膜を形成でき、塗装の保護および光沢の維持を目的とし、コーティング被膜が不要になった際には簡単に除去できるもの」という定義を満たした上で、環境への低負荷性、省資源性、安全性、易施工性に配慮し、自動車本体の塗装面を保護するための防汚・自浄効果・易洗浄性を付加しました。また、コート剤の本来の目的である塗装被膜の保護コート剤として、犠牲被膜的要素を持たせています。
1）無色透明性
コート剤は元々の塗装の光沢（基材）の風合いを変えることなくコーティングするものであり、塗膜の有無を感じさせない完全無色透明性が必要です。CARPALは、超微粒子シリカにより透明性を確保しています。
2）コート剤被膜表面での反射を抑えることによる、深みのある光沢
コーティング被膜の表面で光を反射させると、元の塗装の光沢の
風合いを損ないキラキラ感のある所謂メッキ的な光沢となります。特に樹脂系コート剤は屈折率が高いため、コート剤表面で反射しやすく、グロス仕上げを好みの場合は油性・樹脂系コート剤でグロスします。CARPALは微粒子シリカ（屈折率1.45~1.47）を使用し透明度を向上させることによりコート剤表面での反射を抑え、塗装面の反射による深みのある光沢を維持しています。（光沢は好みの問題ですが、シックで重厚感の得られる低反射の完全無機材料を開発しています。これは、グロス仕上げはコート剤そのものの表面で光を反射させる、いわゆるテカリ現象であり、高級感に欠けると考えるからです。）
3）耐候性
撥水性の高い有機系コート剤は、紫外線や熱による酸化劣化・変色・退色と共に汚れ、ウォータースポット（輪染み）等の問題が生じ、これを防ぐためにこまめにコート剤を剥離し再コートする作業が求められます。また硬化性のガラスコート剤は、塗装面に化学的反応による被膜を形成するため傷やクラックの危険性、またコート剤が不要な時にコート剤のみを除去することが不可能だという問題があります。CARPALは、これら有機系や硬化性ガラス系の短所を解決し、高い対候性を実現しました。
4）薄膜
塗装面の風合いの確保およびコート剤表面での反射防止のためには、超薄膜かつ高耐久性の被膜を形成する必要があります。CARPALは、熟練者でなくても簡単に擦り込むだけで超薄膜を形成することのできる薬剤を処方しました。（下地処理の良否によりその効果は大きく左右されますので、ご注意ください）
5）防汚性
一般的にコート剤に求められる条件に加えて、防汚性能を備えました。
CARPALは、微粒子シリカ表面の水酸基と大気中の湿度を呼び込む添加剤の効果により、コート剤表面に極めて薄い水膜が形成されています。これにより、降雨時、あるいは強制的に水を供給することでコート剤皮膜が親水性を呈し、汚染物（特に油性）を浮揚させます。これを強制的にスポンジなどで除去することで、防汚効果が発現します。あるいは降雨が多量の場合は、強制的な除去を行わなくても自浄効果が発現します。また、水切れ性が良く乾燥が速いため、ウォータースポットなどが発生しにくいという性質も持ちます。
6）被膜の柔軟性
CARPALはアンカー効果による超微細ポーラス構造被膜です。（1μm㎡に400~1000の針状SiO2が塗装塗膜の凹部に垂直方向に埋め込まれている状態で、三次元の被膜いわゆるシロキサンボンディングにはなっていません。）そのため、硬化して塗装面に化学的結合を起こすのではなく、アンカー効果による密着性により被膜形成しています。よって、CARPALは特に摺動性の摩擦に強く、高温下による塗装面の膨張や寒冷時の収縮によるコート剤被膜のクラック・割れ・剥離・また高速運転時の被膜の剥離が発生しません。特に、被膜形成せず、微細ドットにより塗装面に密着しているため、曲げ・振動・摺動への耐久性は極めて高いです。
7）容易に除去可能
自動車塗装面の部分的補修や修理、あるいは別のコート剤への塗り替え等、コート剤の除去が必要な場面があります。その際、比較的容易に除去可能であることが、コート剤には求められますが、硬化性ガラスコート剤など、既存の商品には除去が困難なものが多く存在します。CARPALはこの問題を解決し、必要に応じて容易に除去できるものとしました。
CARPALはその他にも、以下の要素に配慮しています。
8）メンテナンスの容易性
皮膜再生が必要になった場合に、油性、樹脂系のコート剤のように古い被膜を除去する必要はなく、従来の被膜の上に重ね塗布することで簡単に再生でき、同時に被膜上の汚れも除去することができます。この際の塗布作業は非常に簡単で、布にコート剤を滲みこませて擦り込むように塗布し、絞った布で斑を取り除くだけで、誰にでも失敗なくコーティングすることができます。また、ホイール等特に汚れの除去の困難な部位については、防汚効果が極めて顕著に確認されています。
9）SDG’s
CARPALは水ベースの溶媒に、二酸化ケイ素を主材料とした100%無機物質で構成されており、地球や人に優しく、環境配慮・省資源型のSDG’s対応商品です。
CARPALの自動車塗装面コート剤は、ユーザーがコート剤に求める条件を網羅し、さらに防汚効果、不燃効果、省資源（水）効果、低環境負荷性（洗剤の使用量軽減）、易施工性（熟練度不要）などによる経費節減効果を追求し、RoSH・REACH規格に対応した革命的自動車コート剤です。
| 事業内容 | 開発・製造及び国内販売、プライベートブランド製造・販売、輸出販売 |
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