新創研が独自開発した
シラグシタール

主剤と硬化剤の2種類の液体を混ぜて使用することによって各種基材に硬質のガラス膜を形成する常温ガラスコーティング剤(ヒートレスグラス)です。この製品は用途によって数種類のタイプがあります。

はじめに

二酸化ケイ素(SiO2)骨格(フォーマーイオン)とし、各種の金属イオンを酸化物として〔modefied(修飾イオン)として〕取り込んだガラス製品は、われわれの生活の中で幅広く利用されています。 硬度と剛性、あるいは透明性、耐汚染性、耐薬品性、水蒸気バリア性、ガスバリア性といった特性を生かした用途として、各種容器、照明、表示製品、光学ガラス、色ガラス、工芸ガラス、ソルダーガラス、結晶化ガラス、耐圧・絶縁ガラス等、われわれの身近でその応用製品は使われています。

しかし、一般にガラスは高温で溶融して初めて成形加工が可能となる物質であり、逆にいえば、高温で溶融しなければならないことが、ガラスの用途展開の限界点でもあります。

そこで、これらの問題を解決するために作られたのが、常温で無機質のガラス膜を形成するコーティング剤(ヒートレスグラス 商品名:SIRAGUSITAL-B4373)なのです。

SIRAGUSITAL-B4373(ヒートレスグラス)の概要

従来、常温でガラス皮膜を形成することは不可能だと考えられてきました。しかし、構造解析技術、あるいは反応触媒の技術によりこれを可能としたのがSIRAGUSITAL-B4373(ヒートレスグラス)です。

理論としては、アルコール可溶型有機ケイ素化合物、その他金属化合物(有機、無機)を液中でイオン化し、触媒を使用して常温(室温~200℃)でガラスと同じSiO2のネットワーク(図1)を形成する手法です。

概要

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従来、常温でガラス皮膜を形成することは不可能だと考えられてきました。しかし、構造解析技術、あるいは反応触媒の技術によりこれを可能としたのがSIRAGUSITAL-B4373(ヒートレスグラス)です。

理論としては、アルコール可溶型有機ケイ素化合物、その他金属化合物(有機、無機)を液中でイオン化し、触媒を使用して常温(室温~200℃)でガラスと同じSiO2のネットワーク(図1)を形成する手法です。
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触媒作用のメカニズムは必ずしも明確ではないが定量分析手法として使用している方法(技術)の一例を挙げると有機金属化合物としての金属アルコキシド、触媒としてのアルコールを用いた場合、以下のように推定される。

即ち、式(1)に示すように、B3+とX-から生成するBX4-錯イオンが、式(2)のようにM(OR)nのMと極めて容易に交換してMX-n+1となり、式(3)、式(4)を示す加水分解、脱水反応が促進にされる結果、常温領域において金属酸化物ガラス(ヒートレスグラス)が得られると考えられます。

特長

SIRAGUSITAL-B4373(ヒートレスグラス)は主剤と触媒の2液を混ぜるタイプの溶液です。SIRAGUSITAL-B4373の最大の特徴は、ガラス質膜が常温で生成されることです。しかも、その膜質は無機質であり、これにより、ガラス本来の持つ特性がそのまま膜の特性として再現されることになります。ガラス膜質の硬度は下地によりますが鉛筆硬度3H~9Hと非常に硬い塗膜性能です。また、耐候性、耐薬品性、耐水性、耐ガスバリア性、耐熱性(600℃~2000℃)といった効果がありますが、表にすると下記のようになります。
コーティング対象物
コーティング効果
耐候性・防錆性・耐酸性・耐摩耗性・絶縁性
アルミニウム
耐候性・耐酸性・耐摩耗性・絶縁性
ステンレス
耐候性・高温耐酸性・帯電防止
塗装面
耐候性・高温耐酸性・防微性・帯電防止
セメント ※1
防水性・防カビ性・耐酸性・耐摩耗性・クラック防止
木材 ※2
防水・防湿性・防虫性・硬質化・難燃処理
防水・防湿性・防虫性・硬質化
繊維
防水・防湿性・防虫性・硬質化
樹脂 ※3
耐候性・防雲性・耐摩耗性
耐火物
耐熱性・溶融金属離型性
※1 セメントの質によってはコーティングに向かない場合もあります。
※2 生木にはコーティングすることはできません。
※3 樹脂にコーティングする場合には専用のプライマーを使用します(現在開発中)。

塗膜硬化時間

指触乾燥(気温20℃)
2~3時間(膜厚により異なります)
標準硬化(硬度H~2H)
24時間(膜厚により異なります)
耐水性造膜
24時間(膜厚により異なります)
不燃性造膜
40時間(膜厚により異なります)
耐溶剤性造膜
3~6日(膜厚により異なります)
完全硬化(硬度8H)
(下地により異なります)
6日(膜厚により異なります)

落書き消去実験の様子

塗装面の落書き
洗剤を吹き付けます
※洗剤を使用しなくても除去できる場合もあります。
一拭きで消せます

サンプルタイトル

サンプルタイトル

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試験報告

屈曲性試験検体

平成24年11月19日
品名
屈曲性試験検体
0.5mm厚の150 × 200mm寸法のアルミ板の一方面にシラグシタールをタンポンに塗り後24時間以上室温乾燥
試験方法
屈曲性試験:依頼者提供の検体を折り曲げた後に、塗膜の状態を目視により確認した。

折り曲げ確度・・・45°、90°
折り曲げ方向・・・検体の塗膜面を外側にして折り曲げた。
試験年月日
平成24年11月15日
試験体の試験結果は下記のとおりです。
試験項目
折り曲げ確度
試験結果
屈曲性試験
45°
塗膜の破損及び剥離を認めない
90°
塗膜の破損及び剥離を認めない

ボンデス鋼板 No-1及びNo-2

平成28年12月19日
品名
ボンデス鋼板 No-1及びNo-2
0.5mm厚の50 × 100mm寸法のボンデス鋼板の一方面にシラグシタール(W-BN)をガラス棒で塗布した後160時間以上室温乾燥した検体
試験方法
屈曲性試験:下記のとおり。
試験年月日
平成28年12月16日
試験体の試験結果は下記のとおりです。

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試験方法
屈曲性試験:図のように検体を折り曲げた後に、塗膜の状態を目視により確認する。
折り曲げ確度:45°、90°
折り曲げ方向:検体の塗膜面を外側にして折り曲げる
試験条件:検体の塗膜面に未使用のコピー用紙をあてて試験を行う
試験結果
試験項目
折り曲げ確度
試験結果
屈曲性試験
45°
塗膜の破損及び剥離を認めない
90°
塗膜の破損及び剥離を認めない

ボンデス鋼板 No-1及びNo-2

平成27年3月31日
品名
ボンデス鋼板 No-1及びNo-2
0.5mm厚の50 × 200mm寸法のボンデス鋼板の一方面にシラグシタール(W-BN)をガラス棒塗り後、液切りし室温で160時間以上乾燥した検体
試験方法
塗膜硬度検査:JIS K 5600-5-4:1999(塗料一般試験方法-第5部:塗膜の機械的性質-第4節:引っかき硬度(鉛筆法))に準拠。
鉛筆の種類 Uni(MITSU-BISHI製)
試験箇所 シラグシタールが硬化した検体中央部の表面
鉛筆の傾き 60°
試験年月日
平成27年3月31日
試験体の試験結果は下記のとおりです。
試験結果
試験項目
試験結果
塗膜硬度検査
8H

SHIRAGUSITAL
W-BN

2022年9月15日
品名
SHIRAGUSITAL
W-BN
試料受付日
2022年9月15日
試料採取日
2022年9月3日
試料採取場所
提出
試験方法
新技術創造研究所株式会社
試料数量
1
試験項目
結果
試験方法
粘度(回転粘度計)
mPa・s
主剤
4.3
JIS K 7117-1:1999 プラスチック-液状、乳濁状又は分散状の樹脂-ブルックフィールド形回転粘度計による見掛け粘度の測定方法の付属書1(参考)SB系粘度計による粘度の測定方法に準ずる。

スピンドル番号:UL ADPTER
スピンドル回転数 主剤、主剤/触媒:60min-2
試験温度:23±0.5℃
触媒
2.1
主剤/媒体

=10/1
5.2
密度
主剤
0.92
JIS K 5600-2-4:2014 塗料一般試験方法-第2部:塗料の性状・安定性-第4節:密度(ピクノメータ法)に準ずる

試験温度:23±0.5℃
使用したピクノメータ:金属製ピクノメータ
触媒
0.95
主剤/媒体

=10/1
0.93
鏡面光沢度(60°)
185
JIS K 5600-4-7:1999 塗料一般試験方法-第4部:塗膜の視覚特性-第7節:鏡面光沢度に準じ、鏡面光沢度(60°)を任意の箇所でそれぞれ3回測定し、その平均値を求めた。
試験装置:日本電色工業(株)製 GlossMeter VG7000
試験結果
試験項目
結果
試験方法
屋外暴露試験
外観
白さび及び赤さびを認めない。
JIS K 5600-7-6:2002 塗料一般試験方法-第7部:塗膜の長期耐久性-第6節:野外暴露耐候性に準ずる。試験後に外観を調べ、また試験前及び試験後の接触角を求めた。
暴露場所:
(一財)日本ウエザリングテストセンター調子暴露試験場 千葉県銚子市新町1034-1
試験期間:2022年10月~2023年10月(12か月)
暴露面(傾斜角度、方向:南面):30
評価:白さび及び赤さびの有無
接触角(°)
試験前
104
試験後
46
耐薬品性
10w/v%
硫酸ナトリウム
水溶液
割れ、膨れ、剥がれ及び変色を認めない。
JIS K 5600-6-1:2016 塗料一般試験方法-第6部:塗膜の化学的性質-第1節:耐液体性(一般的方法)9方法3(点滴法)に準ずる。
試験温度:23±2℃
試験時間:24時間
試験液:10w/v%硫酸ナトリウム水溶液
    10w/v%硝酸ナトリウム水溶液
    水酸化カルシウム飽和溶液
10w/v%
硝酸ナトリウム
水溶液
割れ、膨れ、剥がれ及び変色を認めない。
水酸化
カルシウム
飽和溶液
割れ、膨れ、剥がれ及び変色を認めない。
耐塩水噴霧試験
赤さびを認めない。
白さびを認める。
JIS K 5600-4-7:1999 塗料一般試験方法-第7部:塗膜の長期耐久性-第1節:耐中性塩水噴霧性に準ずる。
試験時間:500時間
評価:白さび及び赤さびの有無
備考

試験片の形状:塗板(基材:亜鉛めっき鋼板)
       屋外暴露試験約 300 × 150 × 0.5mm
       鏡面光沢度、耐薬品性、耐塩水噴霧試験 約 100 × 50 × 0.5mm

SHIRAGUSITAL
B4373

20220年9月15日
品名
SHIRAGUSITAL
B4373
試料受付日
2022年9月15日
試料採取日
2022年9月3日
試料採取場所
提出
試験方法
新技術創造研究所株式会社
試料数量
1
試験項目
結果
試験方法
粘度(回転粘度計)
mPa・s
主剤
3.6
JIS K 7117-1:1999 プラスチック-液状、乳濁状又は分散状の樹脂-ブルックフィールド形回転粘度計による見掛け粘度の測定方法の付属書1(参考)SB系粘度計による粘度の測定方法に準ずる。

スピンドル番号:UL ADPTER
スピンドル回転数 主剤、主剤/触媒:100min-2

試験温度:23±0.5℃
触媒
1.4
主剤/媒体

=10/1
3.3
密度
主剤
1.05
JIS K 5600-2-4:2014 塗料一般試験方法-第2部:塗料の性状・安定性-第4節:密度(ピクノメータ法)に準ずる

試験温度:23±0.5℃
使用したピクノメータ:金属製ピクノメータ
触媒
0.90
主剤/媒体

=10/1
1.04
鏡面光沢度(60°)
157
JIS K 5600-4-7:1999 塗料一般試験方法-第4部:塗膜の視覚特性-第7節:鏡面光沢度に準じ、鏡面光沢度(60°)を任意の箇所でそれぞれ3回測定し、その平均値を求めた。
試験装置:日本電色工業(株)製 GlossMeter VG7000
試験結果
試験項目
結果
試験方法
屋外暴露試験
外観
白さび及び赤さびを認めない。
JIS K 5600-7-6:2002 塗料一般試験方法-第7部:塗膜の長期耐久性-第6節:野外暴露耐候性に準ずる。試験後に外観を調べ、また試験前及び試験後の接触角を求めた。
暴露場所:
(一財)日本ウエザリングテストセンター調子暴露試験場 千葉県銚子市新町1034-1
試験期間:2022年10月~2023年10月(12か月)
暴露面(傾斜角度、方向:南面):30°
評価:白さび及び赤さびの有無
接触角(°)
試験前
100
試験後
28
耐薬品性
10w/v%
硫酸ナトリウム
水溶液
割れ、膨れ、剥がれ及び変色を認めない。
JIS K 5600-6-1:2016 塗料一般試験方法-第6部:塗膜の化学的性質-第1節:耐液体性(一般的方法)9方法3(点滴法)に準ずる。
試験温度:23±2℃
試験時間:24時間
試験液:10w/v%硫酸ナトリウム水溶液
    10w/v%硝酸ナトリウム水溶液
    水酸化カルシウム飽和溶液
評価 :割れ、膨れ、剥がれ及び変色の有無
10w/v%
硝酸ナトリウム
水溶液
割れ、膨れ、剥がれ及び変色を認めない。
水酸化
カルシウム
飽和溶液
割れ、膨れ、剥がれ及び変色を認めない。
耐塩水噴霧試験
赤さびを認めない。
白さびを認める。
JIS K 5600-4-7:1999 塗料一般試験方法-第7部:塗膜の長期耐久性-第1節:耐中性塩水噴霧性に準ずる。
試験時間:500時間
評価:白さび及び赤さびの有無
備考

試験片の形状:塗板(基材:亜鉛めっき鋼板)
       屋外暴露試験約 300 × 150 × 0.5mm
       鏡面光沢度、耐薬品性、耐塩水噴霧試験 約 100 × 50 × 0.5mm