ガラスは何でできているの?

自由学園明日館講堂(1927)豊島区西池袋

 ガラスの起源は数千年前、エジプト文明のころまでさかのぼります。しかし今日に至るまでガラスの本質は何も変わっていません。21世紀になってもなくてはならない化学製品『ガラス』を改めて見直して下さい。

 板ガラスは約70%が珪砂を原料とする珪酸(SiO2)からできています。他に酸化ナトリウム (NaO2)が15%、酸化カルシウム(CaO)8%、酸化マグネシウム(MgO)、酸化鉄(Fe2O3)アルミナ(Al2O3)などが使われています。板ガラスの種類によっていくらか内容物は異なりますが、窓ガラスとして使う板ガラスを「ソーダ灰ガラス」といいます。

 カメラのレンズや花瓶や置物のクリスタルガラス、病院のレントゲン室の鉛ガラスなどは組成は違ってきます。透明に見えても小口を見ると板ガラスは緑色をしています。カメラのレンズに色が付いていたらまずいですよね。

 では、板ガラスの性質をみてみましょう。板ガラスの硬度は5.5~6.5、これは鉄(4.0~5.0)より硬く水晶(7.0)より少し柔らかい物質です。ダイヤモンドは硬度10ですからガラスを切るのにダイヤモンドを使います。(現在は超硬度鋼が主流)

 板ガラスの比熱は837J/㎏・K、アルミニウム(921)より温まりやすく鉄(460)より温まりにくい。また熱伝導率が極めて悪く(1.00W/m・K)、鉄(84)のように一部に熱が加えられてもすぐ全体に伝わるということがありません。薄いものの方が熱が早く伝わるので熱に対する抵抗力は強いということになります。ガラスのコップに熱湯を注ぐと割れるのはこれによるわけでコップの厚さが薄ければ薄いほど割れにくくなるわけです。

 ガラスは固体で光を通す数少ない物質です。木や石や金属が透けていたらすごいでしょ。ガラスはすごいんです。種類によって違いますが、一般の透明板ガラスは可視光線の90%は透過します。あとは反射したり、ガラスに吸収されます。

 ガラスは常温(15℃以内)では電気の伝わり方が悪い物質ですが、湿度の多い空気中では表面に水分を含む薄い層ができて、ガラスの表面に電気が誘い込まれることになります。また、温度が上がるほど電気抵抗は著しく減少します。ご注意を。

 板ガラスは水やガスにはおかされにくい物質ですが、強酸、強アルカリには影響を受けます。特にフッ酸には弱く、フッ化水素を板ガラスにかけると腐食します。これを利用して文字を書いたり、模様をつけたりします。

 また、風化作用をうけてガラスの表面がざらざらになったり白くなったりすることもあります。これを「ガラスのやけ」といいます。
 大気中の水分がガラス表面に付着する事によってガラスの成分が溶け出し、ガラス表面の状態が変わってしまった状態をやけと表現しているのです。こうなるともう透明には研磨しないかぎり元には戻りません。

板ガラスってどんな種類があるの?

三信ビル(1929)千代田区有楽町[現存せず]

 今お住まいのお家やマンション、お勤めのオフィスの窓にどんな板ガラスが入っているかご存知ですか?ガラスには透明、型だけでなく機能にあわせたさまざまな板ガラスがあります。それを使い分けることによって快適な生活環境を作り上げることができます。

●単板ガラス
 単板ガラスには、フロート板ガラス(透明)、型板ガラス、すりガラス、線入・網入板ガラス、熱線吸収板ガラス(グレー・ブロンズ・ブルー・グリーンなどの着色ガラス)、熱線反射板ガラス(ハーフミラー状)などがあり用途によって使い分けられています。これらは、採光を目的とした板ガラスですので 下記のガラスと比べると機能的には劣ります。

●合わせガラス
awase.jpg ガラスとガラスの間に中間膜をはさみ接着したガラスです。万一ガラスが割れても中間膜によって飛散せず安全です。自動車のフロントガラスにも使われています。防弾ガラスは3枚以上のガラスを合わせています。近ごろガラスを割って侵入する泥棒が多くなってきましたが、中間膜を厚くすることによって侵入を防ぐ効果もあり注目されています。(防犯ガラス
 特殊中間膜を使った防音合わせガラスもあります。防音サッシと組み合わせることによって静かな環境をつくれます。(防音ガラス






●複層ガラス
pair.jpg ガラスとガラスの間を金属スぺーサーを介して接着し、空気層を設けたガラスです。複層ガラスは熱の伝導を防ぎ、断熱効果をあげることができます。結露や冷輻射を抑えることができます。
 また、Low-Eガラス(特殊金属膜をコーティングしたガラス)を使うことによって、夏の太陽熱をカットし冷房効果をあげたり、冬の暖房による熱エネルギーを外に逃がさず暖房効果をあげるガラスもあります。夏涼しく冬暖かい理想のガラスです。「エコガラス」として大いに注目されています。








●強化ガラス
kyouka.jpg
 強化ガラスは板ガラスを700℃近くまで加熱した後、急冷して作ります。いわゆる焼き入れです。これによってガラスの強度は普通板ガラスの3から5倍の強度になります。一部だけ割れるということはありません。少しでも割れると1枚全体が破損してしまいます。
 しかし、万一割れても右の写真のように破片が鋭角のない粒状になるので重大災害になりにくいガラスです。学校の窓ガラスや店舗の入り口、浴室の出入口などに使うと最適です。




 合わせガラス・複層ガラス・強化ガラスは「機能ガラス」と呼ばれます。
 適材適所が大事です。ご要望、ご質問は遠慮無くどうぞ。

LinkIconお問い合わせはこちら

LinkIcon詳しくはガラスタウンのホームページをご覧ください。

板ガラスのお手入れの仕方は?

明治生命館(1934)千代田区丸の内

■ 一般の板ガラス

 板ガラスのクリーニングは普通、きれいな水を多く含ませたウエスで表面を拭き、その後きれいな水をしみ込ませ、よく絞った仕上げ用のウエスで拭きます。
汚れがひどい場合は、専用クリーナーを使用する、又はしめらせたウエスに中性洗剤をつけガラス表面を拭き、再度水による清掃を行います。
金属など硬いものでガラスをこすりますと傷になりますので注意してください。

■ 熱線反射ガラス(事務所ビルでよく使われるハーフミラーのガラス)

熱線反射ガラスはガラス面に金属コート膜があるため取り扱いは特に注意が必要です。

①鏡面効果を長く維持するためには、1ヶ月に1回程度はクリーニングを行ってください
②膜面側のクリーニングは、水拭きで行ってください。汚れのひどい場合は、液状中性洗剤を水で希釈した液で汚れを落とし、水洗いをしてください。この場合、材質の硬い清掃器具、磨き粉のような砥粒を含んだ洗剤や酸性、アルカリ性の洗剤は使用しないでください。
③外壁、内壁のタイルや石材などの洗浄の際は、ガラスに洗剤が付着しないように注意してください。特に酸性系の洗浄剤は付着しないようにしてください。
④頻繁に水を浴びる場所や、噴水の周りなどは水あかが発生し、一般のクリーニングでは落ちにくくなることがあります。
⑤膜面側を硬いものでこすりますと傷になります。一度付いた傷は補修ができませんのでご注意ください。

■ 鏡

①クリーニングは、清潔な乾いた柔らかい布で拭いてください。
②鏡面の汚れがひどいときには、中性洗剤を溶かした液で拭き、さらにきれいな水で洗剤を洗い落としてから清潔な乾いた柔らかい布で拭いてください。
③鏡の周囲(タイルなど)をクリーニングする場合は、洗剤などが鏡の裏面に流れ込まないようにご注意ください。
④化学薬品(トイレ・タイル用洗剤、住まい用洗剤、漂白剤、有機溶剤、化粧品などで特に塩素系、塩酸系、アンモニア系のものなど)によるクリーニングは避けてください。
⑤使用場所での鏡面に水分や結露が残らないようできるだけ換気、乾燥に心がけてください。