防曇
コーティング
代表的な型番を紹介します。
より耐久性に優れたPhilicon30Proも追って日本市場で販売予定ですが、Philicon30が既に十分な耐久性があると判断しているのでPhilicon30Pro用途は限られると思います。
| 型番 | 概要 |
| Philicon30 | ポリマー系 |
| Philicon30Pro | ポリマー+無機系 |
右の写真は建物内のガラスパーティションの結露状態です。黒いテープの内側にPhilicon30が塗布されており視界はクリアです。ただ、日本ではガラスパーティションはあまり多くないのかも知れません。
窓ガラスにも使用出来ますが、窓ガラス以外にも例えばショップのショーケースなども対象になります。
市場にある用途として車窓、メガネ・ゴーグル、フルフェイス型ヘルメット、ガラス蓋の調理器具などが挙げられます。
ただ、STAOFJAPANとしてはそれらの用途にはいくつかの理由からあまり積極的ではありません。
カーウィンドゥの曇りは安全運転の妨げになります。
しかし、エアコンを動作させることで曇りは解消できます。エアコンの着いていない車は日本では珍しいでしょう。
また、リアガラスにはヒーターが付いていますがPhilicon30が有効ならばヒーターシステムを使用することなくクリアな後方視界が得られると思います。
右は調理器具用に検討されたときの写真です。
効果はあるのですが人体への安全性を考えるとこちらから積極的に勧めるものではありません。
メガネ・ゴーグル類は身近な用途です。
中国ではモノマータイプを製品化しています。既に類似品は日本の市場でも存在しています。
ポリマータイプはあまり例がなくモノマータイプよりも安全性は高いのですが、まだ確認試験は行っていません。
Philicon30のフィルムは防曇以外に酸素バリアー性、防油性など優れた特徴があります。
右の動画は防油性を調べた動画です。
段ボールにコートすれば段ボール内で油漏れがあっても外部への流出を防ぎます。
ヘッドライトの黄ばみが見られたのでまず研磨材で磨きました。現在ほとんどの車のヘッドライトカバーの材質はポリカーボネートです。
黄ばみは取れましたが少し研磨による曇りが出ました。それが写真の左部です。
そこでPhilicon30を塗布したのが右部です。塗布は単にスプレーし乾燥させただけです。
Philicon30が研磨後の凹凸を埋めて平坦化させ透明化させています。
プロショップの仕事に比べれば少し見劣りするかも知れませんがとにかく安上りです。
作業は簡単ですが技術的には簡単ではなく以下のような材料仕様が必要です。
直射日光を避け、容器を密閉し換気の良い冷暗所に保管して下さい。
風が強い状態や基材表面が熱い状態では塗布を控えて下さい。
マスクやメガネ、保護手袋など保護具を装着して下さい。
塗布する素材の表面をきれいにしてください。ガラス表面に対しては最終仕上げにPhilicon13の使用をお勧めします。
スプレーボトルはよく振ってからご使用下さい。
直接スプレーするか一旦コットンパフなどにスプレーした後そのパフで基材表面を拭く方法をお勧めします。
スプレーノズルと素材との距離は10～15センチが適当です。
スプレーボトルを滑らかに左右に動かしながらスプレーすると薄く均一な塗膜が得られます。
スプレー以外にも刷毛やスポンジローラーも使用出来ます。
塗布後しばらく放置すると乾きます。乾けば終了です。
鏡やガラスに発生する曇りは結露した細かい水滴です。
結露とは、空気中の水蒸気（水分）が凝結して水滴になる現象のことです。
空気中の水蒸気が増える＝相対湿度が高くなることで、結露は発生し易くなります。
例えば、車などの狭く閉鎖された空間で乗車人員が多いと人体から生ずる水蒸気で社内の湿度が上がり窓ガラスが曇り易くなります。
空気中の水蒸気量が飽和水蒸気量を超えると気体の水蒸気は凝結し液体の水に変化します。
そのような凝結が始まる温度を露点と呼びます。
そして、ガラス（鏡の表面がガラスの場合も含みます）の表面温度は周辺の空気の温度よりも低いため、ガラス表面近くの空気が冷やされ露点以下になり結露が生じるのです。
もしガラスの表面温度が周辺の空気と同じ温度であれば結露はずっと少なく済みます。しかしガラスには0.9以上の放射率がありガラスの持つ熱は表面から放射によって失われ、ガラスの表面は周辺の気温よりも低い温度になります。
仮に結露が生じても、結露した水がお互いに結合して連続した水膜になれば曇りは生じません。
しかし実際にはガラスの表面の小さな埃や油分、傷等がピン止め効果を起こして水膜の広がりを妨げます。また、低温で曇りが生ずる場合もうひとつ水の表面張力も関係します。水は温度が低いと表面張力が大きくなり、薄く広がり難くなります。
薄く広がらない水は表面張力によって曲面を形成します。
光は曲面に当たると様々な方向に反射し、また水滴を投下して鏡面で反射した光も水滴のレンズ効果で様々な方向に向かいます。
こうして乱反射した光は合成されると白色になります。
これが曇り現象です。
纏めますと、①湿度が高い、②気温が低い、③高放射率材質、④表面の不均一さ（埃・傷など） の4因子が揃うとガラス表面に結露が生じ曇りになります。
最も重要なことは鏡・ガラス表面をクリーンにすることです。
表面に油やほこりが付いていたり、スケイルがあっては水膜の広がりをピン止めしますので曇り止めは困難です。
傷が付いていてもピン止め効果が起きます。
最もポピュラーな方法はガラスクリーナーを用いてガラス表面をクリーンにすることです。
しかし、界面活性剤系のガラスクリーナーでは油分や埃は除去出来てもスケイルや傷に対してはあまり効果がありません。
研磨粒子入りのガラスクリーナーはスケイルの徐子が可能です。
しかしあまり研磨しすぎると細かな傷が増えてしまい水膜の広がりに支障が出ます。特にダイアモンドクリーナーでフロントガラスを磨くことはお勧めできません。
STAOFJAPANのお勧めはPhilicon 13です。
ナノ粒子による傷のつかない機械研磨に加えて化学研磨作用があり、研磨直後のガラスは超親水性である程度曇りにくくなります。
しかし、Philicon13を用いてガラスを研磨しても研磨直後から汚れが付き始めます。スケイルも成長します。
そして曇り易くなります。
それを防止する為に曇り止めコーティングが必要なのです。
曇り止めの最もシンプルな方法は鏡・ガラス表面に界面活性剤（石鹸・洗剤）を塗ることです。
界面活性剤が結露水の表面張力を下げるので水滴上にならず水膜になって乱反射を抑制します。
市販のメガネ用曇り止めなどはこの効果を利用しています。
しかし、通常の界面活性剤では結露した水に界面活性剤が溶け込み水とともに流れ落ちてしまう為、数度の結露で鏡・ガラス表面は曇り止め効果が無くなり曇り易くなってしまいます。
超親水性コート材表面に結露した水はコート材表面に広がることでお互いが繋がりほぼ均一な膜厚の水の層になります。
表面が平滑なので反射光や透過後鏡表面で反射して戻った光は曇りのない平行光として目にする事が出来ます。
ただし結露水量が十分でない場合は、水膜が超親水コート表面を覆いきれず若干の曇りが生ずることがあります。
湿度がある程度低く、超親水コート材表面にゴミや異物が付着した場合、光の散乱になりますが、異物の量が少なければほぼ曇りのない状態に見えます。
ネットではよく超親水性表面の異物等は水をかけると異物の下に水が入り異物を浮かせて洗い流し、クリーンな表面になると書かれていますが、完全には正しくはありません。
無機物や油のような異物では水が異物下に浸み込みやすいですが、有機物の中にはガラスや超親水コート表面に強く付着し水に浮かないものもあります。
化学的には炭酸基、カルボキシル基、リン酸基、亜硫酸基をもつものが代表です。それらの結合力は水よりも強いです。
具体的にはシャンプー・リンス類や洗剤などにそういう基が含まれていることがあり、乾燥するとガラス・超親水コート表面から離脱しにくくなります。
超親水表面に異物が強く付着した状態で結露が発生すると水滴は異物に邪魔されて平坦になるまで広がる事が出来ず曲面を形成してしまいます。
その結果、光の散乱が起こり曇りとして視認されます。
水の量が異物の高さを乗り越えるくらい大量であれば連続した水膜が形成されるので曇りは消え去ります。しかしある程度乾燥が進むと水膜は再び不連続になり曇りが生じます。
強く付着した異物を取り除くための機械的作業が必要です。
酸化チタンなど光触媒を用いて異物を分解する技術もありますが、屋内では紫外線量は屋外の0.1％しかなく光触媒も十分に機能出来ないことが多いです。
吸水型の曇り止めコート材は超親水コート材と働きが異なります。
吸水層表面が平滑な場合、結露した水は吸水層に（部分的に）取り込まれ、平滑な表面を形成します。
従って反射光は平行光となり拡散＝曇りのない状態になります。
一部のサイトでは吸水の限界を超えると曇りが出ると書かれていますが、実際は、余剰な水は吸水層表面に一度留まりますが、次第に表面張力で集まり流れ落ちます。
また、吸水層が鏡・ガラス表面から剥離するとも書かれていますが、これは材質次第で改善出来ます。
吸水型コート材に異物が付着した場合は超親水コートは超親水コート材と同様に若干の散乱が起きます。
異物が付着した状態で結露が生じた場合、結露水は異物の無い吸水層表面から浸み込みますので平坦な表面を維持し易くなります。
従って超親水コート材よりも異物がある場合の曇り止め効果に優れた結果が得られます。
ただ、吸水型コート材は有機物系が多く、異物を取り除こうと強く擦るとダメージが起こり易いです。
1) 人体や動植物
有害物質は含みませんがすべてのコート材は呼吸器系などにダメージを与える可能性があります。
2) 食べ物、食器や調理器具など
毒物ではありませんが、消化器系などにダメージを与える可能性があります。
