グラフェンコーティングの効果と耐久性

グラフェンコーティングの特徴と効果

グラフェンコーティングの基本構造と鉱石由来の炭素素材

 

グラフェンコーティングは、炭素原子が蜂の巣状に結合した極薄のシート構造を持つグラフェンを主成分としたカーコーティング剤です。グラフェンは天然黒鉛という鉱石を原料とし、黒鉛の層状構造から1層だけを取り出した炭素素材で、わずか炭素原子1個分の厚さしかありません。この黒鉛は炭素が結晶化した鉱物であり、自然界に存在する天然黒鉛と人工的に作られた人工黒鉛があります。

 

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従来のセラミックコーティングにこのグラフェンを融合させることで、より強力な耐久性と美しい光沢を実現しており、「セラミックを超えるセラミック」とも呼ばれる革新的なコーティング技術として注目されています。黒鉛質のグラフェン構造は層間強度が弱く剥がれやすい特性がありますが、層の方向に対しては熱伝導率が高い材料です。

 

参考）炭素質・黒鉛質の違い
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この炭素素材の特性により、グラフェンコーティングは高強度、優れた熱伝導性、電気伝導性、柔軟性、透明性などの特徴を持ち、電子部品や冷却素材にも応用されています。車のコーティングとしては、傷がつきにくく耐久性が高い、熱を均一に伝え塗膜の安定性が向上する、水や汚れが付きにくい、クリアで美しい艶が出る、ムラなく施工できるといった効果をもたらします。

 

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グラフェンコーティングの撥水性能と耐久年数

グラフェンコーティングの最大の特徴は、撥水角110°以上という高い撥水性能と5～7年という長期耐久性です。一般的なガラス系コーティングの耐久年数が2～4年なのに対し、グラフェンは約2倍以上の耐久性を持つとされています。

 

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撥水性能については、水をはじくことで汚れがつきにくくなるだけでなく、帯電防止効果によりフッ素系コーティングよりもホコリや花粉の付着を大幅に軽減します。この静電気の発生を抑える特性は、普段のお手入れを格段に楽にする大きなポイントとなります。
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商品や施工店によって異なるものの、セラミックコーティングと同等の5～7年ほどの持続期間が期待でき、一部の製品では8年耐久や永久保証を提供するものも登場しています。この長期耐久性により、従来のコーティングと比較してメンテナンス頻度とコストを大幅に削減できるメリットがあります。
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また、炭素素材であるグラフェンは鋼鉄の100倍とも言われる強度を持ちながらも極薄でしなやかなため、熱や紫外線、酸性雨、洗車時の摩擦など、車の塗装を劣化させるあらゆる要因からボディを長期にわたり保護します。
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グラフェンコーティングの耐傷性と光沢維持効果

グラフェンコーティングは世界中のコーティングで唯一硬度10Hを実現しており、従来のセラミックを超える超耐久性を誇ります。この高いコーティング強度により耐傷性に優れており、洗車傷やスクラッチを効果的に防止します。

 

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実際の使用例として、高級SUVのオーナーが駐車場で隣の車から降りてきた人のカバンが当たった際、グラフェンコーティングのおかげで無傷だったという報告もあります。このように小さな傷や汚れからの保護力は非常に高く、日常使用における塗装保護に大きな効果を発揮します。

 

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光沢維持効果については、深みのある高光沢で愛車をワンランク上の存在に引き上げる効果があります。スリック性も非常に高いため、拭き上げタオルが滑り落ちるようなスルスルとしたボディー表面へ変化し、洗車時の作業性も向上します。
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グラフェンの透明性は可視光の約97％を透過するため、クリアで美しい艶が長期間続きます。この艶やかな光沢が長続きすることで、従来のコーティングと比べて美観の維持期間が格段に向上しています。
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グラフェンコーティングの施工方法とDIY対応

グラフェンコーティングの施工方法は、プロショップでの本格施工とDIYでの簡易施工の2種類があります。プロショップでの施工では、まず洗車とアルカリ洗剤による下地処理を行い、鉄粉除去用の粘土で表面の汚れを完全に取り除きます。その後、樹脂やゴム、ヘッドライトなどポリッシャーが当たってはいけない箇所をマスキングで保護し、コンパウンドとダブルアクションポリッシャーで磨き上げます。
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水分をブロアと吸水タオルでしっかり拭き取った後、グラフェンコーティング剤をスプレーでボディに噴霧し、素早く伸ばして乾燥させ、乾いたクロスで拭き上げるという流れになります。乾燥が早いため、ムラができないよう小さな範囲で作業を進めることがポイントです。
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DIY施工については、市販のグラフェンスプレー製品を使用することで数分で施工が完了し、コーティングに慣れていない方でも対応可能とされています。濡れたままでもご使用いただけるので、洗車拭き上げ時に手軽にコーティングをかけられる製品もあります。

 

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ただし、DIY用製品は施工性を最優先に作られているためグラフェン濃度が低めに設定されている可能性が高く、プロ用製品と比較すると性能面で差がある点に注意が必要です。
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グラフェンコーティングのデメリットと鉱石採掘の持続可能性

グラフェンコーティングにはいくつかのデメリットが存在します。最も大きな課題は施工費用の高さで、ガラス系コーティングと比べて高額になる傾向があります。具体的な価格は、SSサイズで115,500円、Sサイズで139,800円、Mサイズで152,000円程度からとなっており、高級車向けの施工では20万円近くになることもあります。

 

参考）料金案内 - Car Detailing GLOSS
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DIYでの施工においては、拭きムラができやすく、特にソリッドカラーの車では目立ちやすい傾向があります。硬化時間が6時間と早いため、施工ミス後のリカバリーやリセットの難易度が高く、磨きができない方にはおすすめできません。直射日光下やボディが高温時の施工は避け、小さい範囲で施工して拭いていく、下地を整えるといった注意点を守る必要があります。

 

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技術面では、機能面においてグラフェンを添加することで必ず差異が生じるような実用化レベルには至っていないという指摘もあり、マーケティング的に「セラミック < グラフェンコーティング」と謳っているメーカーも存在します。消費者向けのコーティングは純粋な原子1個分の厚さのグラフェン層ではなく、その技術は自動車の塗装のような用途ではまだ商業的に完全には実現可能ではありません。

 

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鉱石採掘の持続可能性という観点では、グラフェンの原料となる天然黒鉱石は自然界に存在する鉱物資源ですが、近年では環境に配慮した製造方法も研究されています。シュンガイトという天然鉱物から物理的な超音波処理によってグラフェンを抽出する方法や、稲わらなどの環境に優しいバイオマス資源から高品質グラフェンを合成する技術も開発されており、大量の酸やアルカリを使用する従来の製造方法に比べて環境負荷が低減されています。

 

参考）https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9787502/
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