18．ガラス 18．ガラス 18．ガラス 18．ガラス

１８．ガラス
１８．ガラス
 特徴
 定義
 結晶を析出することなく溶融体が冷却固化した無機物
 歴史
 太古
 ローマ時代
 1876年
 明治末期
天然黒曜石から石刃
建築へのガラス使用
工部省品川硝子製作所
失敗
旭硝子尼崎工場（ベルギーよりの輸入設備
初の国産品製造
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無限に大きい粘性を持った液体
均質等方性材料
結晶粒の界面が存在しない
高い透光性（可視光：0.3～2.7μmの波長を透過）
高い透視性（表面を平行・平滑）
高透光性・低透視性（表面を粗）
微量の金属類添加→着色→光の吸収率制御
表面に金属・金属酸化物の膜→光の反射率を制御
線形弾性体・脆性材料
理論強度（Si-Oの結合力）
29420N/mm2
実用強度（表面の微小な傷→応力集中）
49～98N/mm2
強度のばらつき大（傷の大きさ・方向・分布が不均一）
強度設計値：1/1000の破壊確率となる値
１８．ガラス
１８．ガラス
 化学成分による分類
 化学成分
種類
 ソーダ石灰ガラス（クラウンガラス）
主成分
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
Na2O
割合
70～74%
0～2%
6～12%
0～4%
12～16%
 B2O3
 Al2O3
 K2O、PbO
 アルカリ
→化学的安定度・不溶性増加、熱膨張係数減少
→耐食性増加
→屈折率増加
→熱膨張係数増加
性質
用途
ソーダ石灰ガラス（クラウンガラス）
一般的
建築用板ガラス
ソーダ石灰アルミナガラス
強さ・不溶性大
ビールびん
カリ石灰ガラス（ボヘミアガラス）
耐食性・硬さ大
化学器具、ステンドグラス
食器
カリ鉛ガラス
（フリントガラス、クリスタルガラス）
密度・屈折率大
高級食器、光学ガラス
ホウ酸クラウンガラス
（パイレックスガラス）
耐食性大、熱膨張小 理化学器具
ホウ酸フリントガラス
耐食性大、熱膨張小
理化学器具
屈折率大
石英ガラス
熱膨張係数極小
高融点、耐熱性大
理化学器具
１８．ガラス
 製造法
 製造法
１８．ガラス
 表面加工
 調合・溶融
 成形
 フロート板ガラス
 溶融ガラスを溶融金属（すず）の上に浮かべて製板
 型板ガラス
 溶融ガラスをロール製板機（下ロール：彫刻模様）に通し、ガラス表
面に模様付け
 徐冷・熱処理
 徐冷
種類
サンドブラスト
エッチング
フロスト加工
Vカット
シルク印刷
方法
金剛砂吹き付け→粗面・彫り込み
サンドブラスト（彫り込み）→フッ化水素酸による表面腐食→滑らか
サンドブラスト（粗面）→フッ化水素酸により半透明
彫刻刀で彫ったようなV字型溝（ガラスを何枚も断積みしたような視
覚効果）
シルク板による印刷
セラミックプリント セラミックインクをシルクスクリーン印刷→焼き付け
 製品内部の弾性ひずみ除去
 熱処理（強化加工）
 徐冷→再加熱（軟化点付近：650～700℃）→急冷（表面：圧縮
100N/mm2、内部：引張）
 耐衝撃強度・曲げ強度3～5倍
 破片は粒状
１８．ガラス
 製造法
 切断
 カッター
ダイヤモンドカッターで割れ目→折る
 ダイヤモンドソウ
ダイヤモンド埋め込みグラインダーで削り取る
 サンドブラスト
金剛砂を圧縮空気で吹き付け
 ウォータージェット
金剛砂混入水を拘束で吹き付け
 エッジ加工
 ガラスの切り口を研磨・研削
 エッジ露出使用時の化粧目的・危険除去
 強度低下の防止
 曲げ加工
 軟化温度付近まで加熱→型に沿って折り曲げ
 合わせ加工
 2枚の板ガラスの間に強靱な樹脂中間膜を挿入
 破片の飛散防止、衝撃物の貫通防止
シート貼り
カッティングシート貼り
薄膜加工
金属・金属酸化物等の反射性薄膜をコーティング
・熱分解法（スプレー焼き付け、浸漬塗布焼き付け）
・金属イオン移動法
・化学めっき法
・真空法（真空蒸着法、スパッタリング法：微量の特殊ガス→電圧）
 製品
１８．ガラス
 一次製品
種類
性質
フロート板ガラス 高精度な平滑平面
すり板ガラス
プライバシーの確保と採光性
装飾性、プライバシーの確保、光と
型板ガラス
影
用途
一般建築の内外装
間仕切・建具、住宅の窓
窓、建具、間仕切、浴室、洗面所
防火戸、危険物を扱う建築物、展
防火性・耐火性、盗難防止、飛散防
望用エレベーターのかご、アー
止
ケード
線入り板ガラス 盗難防止、飛散防止
一般建築、店舗、住宅
柔らかく均一な採光、防火性・耐火
工場・倉庫・体育館の屋根・天窓、
網入り波形ガラス 性、安全性（波形）、経済性（外枠・
住宅のテラス、アーケード
桟不要）
鉄・ニッケル・コバルト含有で着色
住宅から高層建築、家具、間仕切、
熱線吸収板ガラス 日射熱のコントロール、デザイン性、
インテリア、自動車
防眩性、プライバシーの確保
網入り板ガラス
１８．ガラス
１８．ガラス
 製品
 製品
 表面処理
種類
性質
用途
表面に金属酸化物焼付け
住宅から高層建築
熱線反射板ガラス 日射熱の遮断、デザイン性・ハーフミラ
ガラススクリーン
ー性、プライバシー確保、適度な照度
ホテル、レストラン、ブティック、
カラーガラス
板ガラス片面に塗料焼付け
オフィス、住宅の内装
エッチングガラス
住宅・オフィス・ホテルの内外装
和紙調フィルムを表面に密着
和紙調ガラス
障子・スクリーン、採光窓、壁面
装飾性、飛散防止
 強化処理
種類
性質
強化ガラス
高強度、安全性、耐熱性
曲面強化ガラス
色焼付ガラス
用途
階段まわりのフェンス、エスカ
レーターの腰板、浴室間仕切り
住宅、店舗
装飾性（昼：透明、夜：鏡）、安全性
片面にセラミック塗料を高温で焼付け
一般建築物の外装、カウンター
デザイン性、耐久性、強度、安全性
 合わせ加工
種類
性質
合わせガラス
安全性、盗難防止、着色可能
導電性金属（ニッケル）メッキポ
リエステルネットを無色透明の２
枚の中間膜で挟み込んだ合わ
電磁波シールドガラス
せガラス
電磁波シールド、透視性・採光
性、帯電防止性、安全性
装飾用合わせガラス
強化合わせガラス
和紙調合わせガラス
立体映像ガラス
レインボーホログラム
１８．ガラス
 製品
種類
性質
ガラスとガラスの間に空気
断熱複層ガラス 層を密封
断熱性、結露防止、防音性
室内側のガラスに金属膜を
高断熱複層ガラス コーティング
断熱性、結露防止、防音性
 断熱性能：熱貫流率、U
用途
冷暖房不可の大きな建物、温
湿度の厳密な調整を必要とす
る建物
冷暖房不可の大きな建物、温
湿度の厳密な調整を必要とす
る建物
天井照明カバー、ステンドグラス、
レストランの光壁、住宅の間仕切り
防弾・防犯、金融機関、水族館の
水槽、ガラスの床・階段、猛獣の檻
住宅・店舗・ホテルの内外装
店舗ディスプレイ、スタジオ
１８．ガラス
 ガラスの２つの熱性能値
 複層加工
用途
トップライト、屋根、浴室間仕切、ベ
ランダフェンス、ショーウィンド
 断熱性能を表す
 室内外の温度差によってガラ
ス窓を通過する熱量
 単位：W/m2K
 日射遮蔽性能：日射熱取
得率、η
 日射を遮蔽する性能を表す
 ガラス窓に入射した日射熱が
室内側へ流入する割合
１８．ガラス
１８．ガラス
★★
★★ ★★★
2.7
2.3
■板ガラスの断熱性
50.3
69.0
14.2
29.2
従来品
33.7
100
100
透明単板(FL3)
透明単板
FL3
透明複層
FL3-A6-FL3
透明複層A12
省エネ等級
FL3-A12-FL3
エコ
ガラス
71.8
67.4
★★
4.0
Low-E複層
LE3-A6-FL3
8.1
9.4
LE3-A12-FL3
19.1
22.1
真空
100
真空複層
100
18.2
高断熱Low-E複層A12
LE3-V-FL3
遮熱Low-E複層A12
１８．ガラス
■窓ガラスの断熱性能
複層ガラス
１８．ガラス
100
U=6.0
空気層
90.1
空気層
Low-E膜
100
81.8
100
Low-E複層ガラス
空気層
85.9
13.4
7.7
74.5
4.3
アルミスペーサーと
封着剤
U=2.9
100
U：熱貫流率(W/m2K)
三層複層ガラス
空気層
LE3-Ar12-FL3-V-LE3
4.5
7.6
2.1
100
透明単板(FL3)
U=1.6
U=1.9
透明複層A12
可視光
100
日射
ガス入り複層ガラス
特殊ガス層
（アルゴン，
クリプトン）
真空ガラス
真空複層ガラス
真空層
特殊ガス層
（アルゴン）
Low-E膜
Low-E膜
ガラス質
封着材
Low-E膜
U=1.3
U=1.2
真空層
Low-E膜
U=0.8
100
100
69.7
75.5
14.8
18.2
61.2
5.8
高断熱Low-E複層A12
37.6
23.4
35.4
3.6
遮熱Low-E複層A12
１８．ガラス
１８．ガラス
■板ガラスの遮熱性能
従来品
透明単板
透明単板
透明複層
Low-E複層
FL3
熱吸単板
真空
透明複層
FL3-A6-FL3
FL3-A12-FL3
エコ
ガラス
Low-E複層
LE3-A6-FL3
LE3-A12-FL3
真空
真空複層
LE3-V-FL3
熱吸複層
日
射
遮
蔽
性
能
が
高
い
A12
熱反単板
A6
熱反複層
真空複層
高性能
熱反複層
LE3-Ar12-FL3-V-LE3
断熱性能が高い
高性能
熱反単板