2016年10月13日 公式youtubeチャンネル

強化ガラスの弱点:強化ガラスの小口が弱いという特徴について


 
こんにちは!株式会社コダマガラス 児玉です。
 
今回は、
【強化ガラスの弱点】強化ガラスの小口が弱いという特徴について ということで、
 
強化ガラスはフロートガラスに比べて3倍~5倍程度の強度があり、
熱にも強く(耐熱温度:150~200℃)、
万が一割れても粉々になるため破片で大けがをしないというメリットがあります。
 
またその一方で小口が弱い、反りが出る、割れた際に破片が飛び散る等の弱点があります。
 
 
今回はその中で「小口が弱い」という部分に焦点をあてて、
ガラスの小口に固いものが当たった時に、いったいどれくらいの衝撃で割れるのか?
フロートガラスと比較しながら調べてみました。
 
 

強化ガラスの弱点:強化ガラスの小口が弱いという特徴について

 


ナレーション:かがみがわとうこ

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実験結果:強化ガラスの小口は本当に弱いのか

普通のガラス(フロートガラス)と強化ガラスの小口の強度をそれぞれ見てみると、
データ的にはフロートガラスより強化ガラスの方が強度があります。
 
詳しくは日本板硝子:ガラス技術資料編データ参照を参照ください

強化ガラス平均破壊応力
強化ガラス平均破壊応力
 

 
 
まずは塩ビパイプや木材で衝撃を加えてみましたが、かなりの力を加えてもガラスは割れませんでした。
これら木やプラチック、ゴム製品のものが小口にぶつかったとしても、欠けたり割れたりすることは考えにくいです。


続いて、フロートガラスと強化フロートガラスを並べて、
少し大きめの金属製スプーンで同じように衝撃を加え少しずつ強度を強くしていくと、
フロートガラスの方が先に欠けが生じはじめました。
 
フロートガラスと比べて小口も強化フロートガラスの方が強いということが分かります
 
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ただし、ある一定以上の衝撃を加えると、
フロートガラスは欠けるだけで全体が割れることは無かったのですが、
強化ガラスは全体的に粉々になってしまいました。
 
これは強化ガラスに「厚み1/6以上の欠けが生じると全体的に粉々になる」という特徴が
あることが原因となります。
 
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もう少し詳しくご説明いたします
 
強化フロートガラスはフロートガラスを650〜700℃まで加熱した後急冷して製造されています。
その急冷によりガラスの表面が内部よりも先に固化し、
板厚の約1/6程度に圧縮応力層ができて、内部にはそれに釣り合う引張応力層が形成されています。
 
 
強化ガラスの断面と応力層
強化ガラスの断面と応力層

 
強化ガラスは、ガラス内部の引張応力層に欠けが生じた場合に(=つまり厚み1/6以上の欠けが生じた場合に)、
圧縮応力層と引張応力層のバランスが崩れて、ガラスが全体が一瞬にして粉々に破損するという特徴があります。
 
上記の理由により、ガラスの小口に固いものがぶつかるとガラスに欠けができ、
フロートガラスは欠けるだけであるが、強化ガラスは欠けが原因で全体が一瞬にして粉々になります。
 
 

まとめ

強化フロートガラスは、フロートガラスに比べて強度も強く、熱にも強く、万が一割れても粉々になるというメリットがあり、
ダイニングテーブルの上に置くガラスで使用する際は、強化フロートガラスをお勧めしています。
 
 
強化ガラスのテーブルトップをご使用の場合、上からの衝撃で割れることはまずありません。
 
しかし小口に固いものがぶつかると、ガラスの欠けが原因で割れてしまう可能性がありますので、
ガラス板のサイズはテーブル天板とぴったりと同じサイズにするか、気になる方は少しだけ2~3mm小さめにすることをお勧めいたします
 
 
 
以上、強化ガラスの弱点:強化ガラスの小口が弱いという特徴についてでした。
 
 
 
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