今回はガラスコーティングの硬さについて少しお話させて頂きたいと思います。
ガラスコーティングの硬度(かたさ)は、“傷つきにくさ”や“変形しにくさ”を表しています(※1)。
コーティングや塗装業界での硬度には主に二つの尺度があります。
ですが尺度が二つあるということ自体あまり広く知れ渡っていないので、この二つの尺度が混同されてしまうことがよくあります。
①1つ目の尺度は、比較的馴染みのある「鉛筆の硬度」。
②2つ目の尺度は、鉱物の硬度を表す指標で海外でも広く用いられている「モース硬度」というものです。
この二つはどちらも引っ掻いた時の傷のつきにくさを表しています。
通常、樹脂やプラスチック、一般塗膜の表面硬度や引っ掻き傷への耐性を測る場合には、柔らかい素材まで幅広く計測できる「鉛筆硬度」
(JIS規格6B~9Hの17段階)が用いられています。
一方で、ガラスコーティング素材を取り扱う業者の多くは「モース硬度」(旧モース硬度1~10)を使用してきました。
しかしながら、最近ではガラスコーティングも「鉛筆硬度」で表示されている場合があり、二つの基準が混在してしまっているのが現状です。
下の図を見ると、同じ9という数値を比べた場合、「モース硬度」の方が圧倒的に傷つきにくさの尺度が高いことが分かります。
つまり、モース硬度の最大値である10は、ダイヤモンドと同じ硬さということになりますが、
鉛筆硬度の最大値9Hはモース硬度に置き換えると4~5ほどの硬さしかないということになります。
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*2017年4月 以下追記しました。
鉛筆硬度とモース硬度が混在してしまっていると書きましたが、多くの広告などではどちらで計った硬さなのかが特に説明がないままに掲載されているというのが現状です。
簡単な見分け方としては
・数字の後ろに「H」がついている → 鉛筆硬度
・数字の後ろに特に単位が書かれていない → モース硬度
です。
例えばスマートフォン用ガラスフィルムに「表面硬度9H」などと書かれていることが多いですが、この9Hは鉛筆硬度になります。9Hの鉛筆で擦っても傷が付かない、という程の意味です。
この9Hという数字ですが、モース硬度にすると4~5程度になります。
「9H」と「5」という数字だけを見ると一見すると「9H」の方が硬そうですが、
尺度が違うだけで大体同じくらいの硬さを示しています。
ちなみに最近のコーティングの広告などで「13H」と謳われているものがありますが、JIS規格では鉛筆の芯の硬さは9Hまでしかありません。
海外の鉛筆の芯では「13H」が存在するようですが、鉛筆として使うという用途上、その硬さはモース硬度10のダイヤモンドよりも硬いということはありえません。
ダイヤモンドよりも硬いのであれば紙に書くことができませんからね。
13Hという硬さはモース硬度では6~7程度になるものと考えられます。というのも、鉛筆の芯は粘土と黒鉛を混ぜて焼き固めたものなので、粘土を焼き固めたものよりも硬くなる事がありえないためです。
(2017年4月追記ここまで)
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ガラスコーティングを施工する際、コーティングの硬度が高い方が「傷がつきにくい」という印象を受けませんか?
ですが実のところ、硬度の硬さが高ければ、より傷がつきにくくて良いコーティングなのかと言うと、そうではありません。
なぜなら、いくら引っ掻いた時に傷がつきにくくても、全く傷が入らない・変形しない・壊れないという訳ではないからです。
現に、硬度の高いセラミックやダイヤモンドなどもハンマーなどで叩けば割れてしまいますし、逆に硬度の硬さが高くなればなる程、クラックと呼ばれる“ひび割れ”であったり、多層化による“剥がれ”などの現象が起こり易くなってしまいます。
仮に「モース硬度」で9のガラスコーティングが存在するとしたら、簡単に割れてしまいます。もし割れないのであるとすれば、コーティングがのっていないか、実際にはその硬度がない有機質のやわらかいものを塗っていることになります。
日本コーティング協会では、業界全体のさらなる発展を考え、ユーザーからみて分かりやすく、統一した基準や表示を用いることを心掛けており、
これからもダブルスタンダードや紛らわしい表示や広告がない様、常に正確且つ信頼のおける情報提供ができる様に努めていきます。
脚注
※1
硬さには大きく二種類の考え方があります。
一つは押した時にへこまない、変形しにくさを硬さとして考える考え方です。
この考え方での測定方法としては工業的によく用いられるビッカース硬度やヌープ硬度などがあります。
もう一つは引っかいて傷がつきにくいほうが硬い、という考え方です。
この考え方での測定方法はモース硬度や鉛筆硬度などがあります。
どちらがガラスコーティングの硬さの指標としてふさわしいか、といえば明らかに後者、
引っかいて傷がつきにくい方が硬い、という考え方です。
そのためコーティングや塗装業界では硬度は「鉛筆硬度」と「モース硬度」が主に用いられてきました。
ガラスコーティング基準 Topページ > 車の塗装構造とコーティングについて
社団法人 日本コーティング協会