強化ガラスって割れるの？それ、ちゃんと解説します。
2024/11/20
こんにちは、安藤です！
「強化ガラス」とはどんなガラスか、ご存知ですか？単に「強度が高くて割れにくいガラス」と思っていませんか？確かにそれはある意味では正しいのですが、ある意味では間違っています。実は、特定の条件を満たせば、強化ガラスであっても簡単に割れてしまうのです。強度があるからといって、どんな場合にも効果を発揮するものではないのですね。
強化ガラスは、「フロートガラス」と呼ばれる普通の板ガラスとは製造方法から異なります。ですから、「割れ方」にもある特徴があります。これが、一定の条件では割れやすくなってしまう理由。つまり、強化ガラスは単に「普通のガラスを強くしたもの」ではないということです。
では、強化ガラスはどんな時に割れるのでしょうか。また、割れるとどうなってしまうのでしょうか。ガラスのプロである私安藤が、強化ガラスの特徴や適した用途も含め、写真付きで分かりやすくご説明します。写真で見れば、フロートガラスとは全然違うことがお分かりいただけると思いますよ。
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強化ガラスってどんなガラス？
そもそも強化ガラスとはどのようなガラスなのでしょうか？普通のガラスとの違いや、特徴などをまずは解説していきます。
普通のガラスと何が違うのか
普通のガラスと強化ガラスでは、見た目はまったく変わりません。どちらも透明な板状です。
では一番の大きな違いは何かと言えば、強度がまったく異なります。
強化ガラスは製造工程の最後に熱などによる処理を行うことで、普通のガラスと比べて3.5倍程度の耐風圧強度を持っています。
そしてもう一つの大きな違いは、割れ方です。普通のガラスは割れると鋭利な刃物のように割れ、簡単に手を切ってしまうほど危険な割れ方をします。
強化ガラスは、細かい粒状に粉々に割れて崩れます。普通のガラスほど鋭利な破片にはなりません。このため、力のかかるガラス扉や、安全性が必要な公共施設、風呂場の窓などに使用されています。
強化ガラスの特徴・構造
強化ガラスの製造方法の1つとして、熱処理による製造方法があります。
最終工程のガラスを軟化温度（約650℃）付近まで加熱した後、ガラス表面に空気を吹き付けて急冷します。空気が吹き付けられることでガラス表面が冷えて先に収縮し、内部は遅れて冷えることで表面よりも収縮が抑えられます。
これにより、ガラス表面付近には圧縮応力層が生じ、ガラス内部にはそれとバランスをとるように逆の引っ張り応力層ができます。
ガラス板は力が加わるとたわみ、力が加わったのとは反対の面が、たわみによる引っ張り応力に耐えられなくなるとガラスは割れます。強化ガラスの表面に形成された圧縮応力層が、たわみによる引っ張り応力と対抗するので、強化ガラスは普通のガラスよりも割れにくくなるのです。
強化ガラスの割れ方
表面に形成された圧縮応力層により、強化ガラスは強度が高いということを解説しました。もちろん、強化ガラスでも耐えられる強度以上の力がかかれば割れます。しかし、それ以外にも使い方によって簡単に割れてしまうことがあります。
強化ガラスが割れる条件
強化ガラスは表面に圧縮応力層が形成され、内部にバランスをとるように逆向きの引っ張り応力層が形成されていると解説しました。
強化ガラスは、このバランスが崩れると一瞬で全体が粉々に崩れてしまいます。
例えば、工具などで強化ガラスの表面に傷をつけていくと、圧縮応力層を突き抜けた瞬間にバランスが崩れ、強化ガラス全体に一瞬で白くヒビが広がり粉々に崩れていきます。
このため、強化ガラスは現場で切断することができず、使用するサイズに合わせて工場で作られて強化ガラスにする処理がおこなわれます。
また、強化ガラスは耐熱ガラスとは異なり、耐熱温度や熱衝撃強度は耐熱ガラスほど高くはありません。急激な温度変化により割れる場合もあります。
強化ガラスと耐熱ガラスは根本的に違う特徴だということも理解しておいてください。
突然爆発するって本当？
強化ガラスは爆発するという方がいますが、そんなことはありません。
強化ガラスは、表面の圧縮応力層と内部の引っ張り応力層のバランスが崩れると一瞬にして全体が粉々に崩れます。
テーブルに使われるような、何かに支えられている強化ガラスが割れると、一瞬で全体が粉々になり床に落ちて周りに跳ねることがあるので爆発したと思う人もいるかもしれませんが、割れたこと自体で破片が四方に飛び散る訳ではありません。
通常、工場から出荷される強化ガラスは、圧縮応力層を壊してしまう傷などが入っていないかチェックをする安全対策が十分に行われています。
まれに、運搬時に傷をつけてしまったり、長く使用することで表面に傷をつけてしまったりしたものが突然割れることもあります。
割れた際に粉々になったガラスが飛び散らないように、強化ガラスをフィルムや樹脂で貼り合わせた合わせガラスもあります。
使い方を守り、使用環境に合わせて使い分けることが大切です。
強化ガラスはこんなところに向いています
強化ガラスは普通のガラスと比べて高い強度があります。また、割れた際には鋭利な破片とならないので、怪我を負うリスクを低くできます。
そんなメリットを生かした、強化ガラスを使うべき場所をご紹介します。
一般家庭編
強化ガラスは普通のガラスと比べて3.5倍ほどの強度があるので、テーブルや棚板などにして何かを置くことができます。
透明なので光を通し、明るく開放感が出ます。風呂場や子供部屋の窓に使えば、何かをぶつけて割るようなことが減り、誤って割ってしまった際にも普通のガラスと比べて破片で手を切るなどのリスクが減るので、安全性が高まります。
ただし、強化ガラスは表面に傷を入れると全体が崩れてしまうので、防犯には向いていません。外との窓に使用する場合は、別の防犯対策がされたガラスが必要です。
事務所・店舗編
事務所や店舗の入り口のガラスの扉には強化ガラスが多く使用されています。
吹き抜けのロビーを囲む廊下の手すり板に強化ガラスを使用すれば、強度や安全性を保てると共に、より解放感が出ます。
テーブルや棚、間仕切りの一部を強化ガラスにすれば光を通し開放感が出るので、店内を広く見せる演出もできます。
ショーケースなど、ガラスでつくられていてお客様が手を触れる可能性のあるところは、強化ガラスにしておけば割れることが減り、仮に割れてもお客様が怪我をするリスクを減らすことができます。
上手に強化ガラスを使う事で、集客や職場環境の改善に役立ちます。
強化ガラスを買うには？
ネットで、自由なサイズで、簡単に買えます！
強化ガラスや普通の板ガラスは、どなたでもオンラインで購入することが出来ます。
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まとめ
強化ガラスは、普通のガラスより強度があって割れにくいですが、傷などにより粉々に崩れることがあります。
使用する際には、このような性質、特徴をよく理解し、正しく使えば幅広い用途に安全に使う事ができます。
強化ガラスには、普通のガラスにはないメリットが沢山あります。
このサイトで強化ガラスのことをよく知っていただき、強化ガラスのメリットを十分に活用してください。
ライター
博士
鏡とガラスの専門家・ドクターKです。「博士」と呼ばれています。皆さんがよく巻き込まれるトラブルの原因やメカニズムを動画やコラムでわかりやすく解説します。
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