強化ガラスの発展と人類の歴史による歩みの関係性

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強化ガラスの発展と人類の歴史による歩みの関係性

強化ガラスの歴史と人類のあゆみ



ガラスの発見は紀元前24世紀前後ごろ言われており、古代エジプト文明の頃のガラス玉が発見されているものが最古の製品です。したがって、これ以前に発見されたことは間違いが無く、専門家の間ではさらにさかのぼった研究がなされているのです。言い伝えによると、商人のかまどで苛性ソーダを使った事で、偶然に作られたとされていますが、石英の融点は1700℃で、融点を下げる苛性ソーダがうまく作用していても、最低600℃以上の高熱は必要であったと推測できます。当初は宝石と同様の価値のあるもので、主に装飾用に作られていました。

これは日本も同じで、弥生時代では瑠璃と呼ばれており、装飾品として使われガラス炉なども発見されましたが、平安時代以降この技術は途切れてしまったようです。実用的になるのは加工技術の発展が必要であり、それは鉄のパイプで宙吹きが行えるようになった紀元前1世紀の後半におけるエジプト文明で、容器としての価値がプラスされた事によります。その後、板ガラスの製法が発明されたのが5世紀頃のシリアで、手吹き法によりガラス球を作って、これに遠心力を加えて平板状に伸ばすというものでした。ダイヤでカットできる事が知られていましたので、いびつな仕上がりでしたが、板ガラスとしての使用には強化も十分だったのでしょう。

中世に入ると、染色が行われるようになり、色とりどりの美しい細工が施されたものも作られるようなります。ステンドグラスの美しさも、この彩色ならではの事で、バリエーションの増えたデザインは中世ヨーロッパの美しさを物語るものだったのです。ヴェネツィアガラスは、現在でもクリスタルガラスの美しさで知られていますが、水の都であったヴェネツィアは交易が盛んに行われており、良質な材料の確保には長けていたのです。



強化ガラスは液体か固体なのか



ガラスの状態を討論するにあたって、液体か固体かで賛否が分かれるところですが、意外に思われる方も多いのかもしれません。液体とは分子が自由に移動できる状態の事で、ガラスは当然溶けますので液体の状態のまま固まったものです。最近まではこの定義上、冷えて固まったものも液体とされていましたが、最近の考えではやはり固体とするのが正しいとの事で、固体という考えでまとまって来ています。強化ガラスは非常に耐久性に優れたタイプで、さまざまな分野に使われているものですが、どうやって作られているかまでは案外知られていないものです。

製造方法は意外と簡単な方法でこの強化ガラスは作られており、溶けた原料を通常の板ガラスのように伸ばした後で、風を表面に送り込む方法で作られています。この製法によって溶けている状態は、外側が先に冷やされていますが、中はまだ溶けている状態で一般の板ガラスと同様ゆっくりと固まって行きます。この時外側の表面には張力が加わっており、表面層と内部の密度差を付ける事によって応力場を形成しますので、非常に丈夫になり、金属バットで殴っても割れない耐久性を持ちます。しかし、表面と内部の応力層のバランスが崩れると全面が一瞬にして粉々に割れてしまいます。



強化ガラスの利用法とその特徴



強化ガラスは大変丈夫なタイプで、一般のものと比較すると約4倍近くの強度を持っています。この特性は、通常のもののように鋭利に割れて刃物のように切れることはありませんので、車の窓に多く使われてきました。しかし、いくら強度が強いとはいえ、割れないというわけではありませんし、一定の衝撃を受けてしまうと一瞬で粉々に割れてしまうという性質があり、車の窓に使うと一瞬にして運転者の視覚を奪う事になってしまい、これによる事故も少なくありませんでした。

また、衝撃による細かな破片が、同乗者の目に入り失明するという事故も起こった事で、現在はこのタイプは車の使用には適さないとして、車のフロント部には張りガラスの使用が義務付けられています。しかし、通常よりもかなり強度があるタイプですので、その利用頻度は高くさまざまな場所で使われています。家庭で見られるのは、窓での使用やテーブルの天板に使われており、食器にも使われる事が多いです。ここで注意しなければならないのは、このタイプは耐熱ではありませんので、電子レンジでお使いになる場合には急激な温度差によって、粉々に砕けてしまう場合がありますので使用しないようにしなければなりません。

また、学生の多い学校でもよく使われており、強度がかなりあるために乱暴に扱っても割れる事も少なく、万が一割れたとしても事故につながる危険性が少ないとして、利用頻度はかなり高いものです。安全性の高いものとしてよく使われますが、ウイークポイントもあり強い衝撃には弱いので、薄いタイプは作れず、またその特性として張力が失われる事で一瞬に破砕されるという事もあり、切ったり穴をあけて加工したりすることなどは出来ません。

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