強化ガラスの特徴と価格を解説!割らずに使うため押さえたい弱点4つ

強化ガラスは強度が高い!安全に使うための特徴や弱点を紹介

「強化ガラス」と聞いたことがはあってもどのようなガラスなのか詳しく知らない、という方も多いかと思います。

強化ガラスとは名前のとおり、強度の高いガラスのことです。
強度が高いこと以外にもさまざまな特徴があり、割れても怪我をしにくいことから安全ガラスとも呼ばれています。
強化ガラスは窓ガラス以外にもガラス家具や食器など私たちの生活のさまざまな場面で使われています。

しかし、そんな強化ガラスにも弱点があります。
強度が高いガラスですが、割れないというわけではありません。
また、用途を間違えると思っていた効果を得られない場合もあります。

強化ガラスの弱点をしっかり押さえておくことで、購入や交換後も強化ガラスを安全に長く使用することができます。

この記事では強化ガラスの仕組みや特徴、弱点などを詳しく解説しています。
この記事を読んでいただければ強化ガラスについての知識が深まり、強化ガラスを安全に使用することができるようになります

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目次

強化ガラスとは強度の高いガラスのこと

強化ガラスとは、フロート板ガラスを変形し始める温度である軟化点近くの約650度~700度まで熱した後、常温の空気を吹き付けて冷却し製造される、強度の高いガラスのことです。

一般的なガラスは、ガラスに力を加えると、力が加わった面には圧縮しようとする力が働き、反対側には引っ張られる力が働いています。
力を加え続けると、引っ張られる力に弱い下面から割れていきます。

窓ガラス ガラス 割れる メカニズム

強化ガラスは、ガラスを加熱し冷やす過程で表面が先に冷やされ、その後内部がゆっくり冷やされることにより、ガラスの表面約1/6の厚みに圧縮応力層(縮めようとする力)、内部に引張応力層(引っ張ろうとする力)が作られます。

この状態でガラスに力を加えると、力を加えられた面には圧縮しようとする力が働き、反対側には引っ張られる力が働きます。
しかし反対側の面に圧縮しようとする力も働くため、ガラスは割れにくくなります。

強化ガラス 割れにくい

強化ガラスの特徴

強化ガラスは強度が高いだけでなく、さままざまな特徴を持っています。
ここでは強度が高い以外の、強化ガラスの特徴を詳しく解説していきます。

  • 細かい破片になって割れる
  • 厚さが決まっている

細かい破片になって割れる

一般的なガラスは大きな破片になって割れるのため、鋭利な刃物のようになってしまいます。
それに対し強化ガラスは細かい粒状になって割れます。

一般的なガラスのように破片が鋭利でないため、割れても破片で怪我をしにくいガラスです。
そのため、強化ガラスは安全ガラスとも呼ばれています。

厚さが決まっている

強化ガラスは、2mmや3mmといった薄いガラスのラインナップがありません。
これは、薄すぎてしまうとガラスの強度が保てないので製造できないためです。

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強化ガラスを使う場所

強化ガラスは、住宅の窓ガラスはもちろん、食器やフライパンの蓋や車のフロントガラスなど私たちの生活のあらゆる場面で使われています。

人やボールがぶつかっても割れにくく、割れても粉々になるため怪我をしにくいという点から、災害時に避難所としても使われる学校のガラスなどにも使用されています。

強化ガラスの弱点

強度が高く割れても怪我をしにくい安全なガラスですが、弱点もあります。
ここでは、強化ガラスの弱点を以下の4つ、詳しくお伝えしていきます。

  • ガラスの端への衝撃で簡単に割れる
  • 自然破損することがある
  • 防犯効果はない
  • 加工ができない

ガラスの端への衝撃で簡単に割れる

ガラスには、小口と呼ばれるガラスを切断した側面の部分があります。
強化ガラスは面への衝撃には強いですが、この小口へ衝撃を与えると簡単に割れてしまいます。

先ほども解説したように、強化ガラスは約1/6の厚みに圧縮応力層が形成されており、内部に引張応力層が形成されています。
ガラスに約1/6以上の欠けが生じると、圧縮応力層と引張応力層のバランスが崩れてしまいます。
バランスが崩れると、強化ガラスは全体が粉々に割れてしまいます。

小口に衝撃を与えるとガラスに欠けが生じてしまい、簡単に割れてしまうのです。

自然破損することがある

強化ガラスは衝撃を与えていないのにも関わらず、突然破損してしまうことがあります。

先ほども解説したように、ガラスの表面やエッジについた傷が成長し、ガラスの1/6以上の厚みに達して割れてしまうのが原因の1つです。

また、ガラスへの傷以外に、ガラスの製造過程でガラス内部に混入した不純物が原因で割れてしまうこともあります。
ガラスの不純物に、流化ニッケル(Nis)というものがあります。
流化ニッケルは環境の変化を受けて体積が膨張し、ガラスの内部に傷をつけます。
この傷が徐々に成長することで、圧縮応力層と引張応力層のバランスを崩してガラスが割れてしまうのです。

この自然破損を防ぐために、強化ガラスにはヒートソーク処理が施されていることが多いです。

ヒートソーク処理とは、ガラス内の不純物が熱を加えると膨張する性質を利用し、出荷前の強化ガラスに熱を加え、経過を見る処置のことです。
問題のあるガラスはこの段階でガラス内の不純物が膨張し破壊してしまうため、市場に出回ってしまうのを防ぐことができます。
しかし、この処理により自然破損の発生頻度を減らすことはできますが、完全になくすことは難しいです。

参考 板硝子協会「強化ガラス・倍強化ガラス使用手引き書

防犯効果はない

警視庁が発表する「令和元年の刑法犯に関する統計資料」によると、空き巣の侵入手段として最も多いのがガラス破りでした。
空き巣の被害にあわないために住宅の窓ガラスを強化することはとても大切です。
しかし、強化ガラスに防犯効果はありません。

強化ガラスは点での衝撃に弱く、バールのような尖ったもので衝撃を加えると割れてしまいます。
また、一部が割れてしまうと全体が一瞬にして粉砕してしまうため大きな穴になります。
簡単に侵入を許してしまうため、防犯対策としての効果は低いです。

加工ができない

強化ガラスは穴をあけたり切断したりといった加工をすることができません。
強化ガラスをガラスカッターなどでカットしようとすると、圧縮応力層と引張応力層のバランスが崩れます。何度もお伝えしているように、このバランスが崩れると、強化ガラスは一瞬にして粉々に粉砕してしまいます。

強化ガラスを指定のサイズは形にカットしたい場合は、強化加工前におこなう必要があります。

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強化ガラスの価格

強化ガラスの交換や購入を考えるなかで気になるのが費用面ですよね。

強化ガラスの厚みが5mmの場合の価格をサイズ別に以下の表にまとめました。
ガラスの価格は厚みや大きさによって変動します。
交換の場合は、ガラスの価格に加えて作業料や出張費がかかります。

サイズ価格
90×90cm約15,721円
90×180cm約23,670円

※ガラス業者3社が提示している金額を平均したものです。

参考サイト
ガラス修理・交換 ガラス1(ワン)
中島硝子株式会社
テーブルトップ.com

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お客様のご都合のいいときにいつでもお問い合わせください。

また、ガラス110番には経験豊富なガラス業者が数多く加盟しております。
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お客様のご要望をしっかりお聞きし、ぴったりの業者をご紹介いたします。

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