材料や部品の軽量化によって省エネが図れることをご存知でしょうか。その推進にガラスは多種多様なチカラを発揮しています。たとえば、フィルムのようにしなやかに曲がる超薄板ガラス。さらに、ガラスと樹脂を独自の技術で貼り合わせたハイブリッド材料など、その活躍の場はますます広がっています。ガラスファイバは、燃費向上が求められるモビリティ分野から、エレクトロニクス機器や建築材料まで、幅広い分野で採用されています。また、ガラスと関係の深い照明分野では、身近な省エネのシンボルともいえるLED照明に使われる蛍光体ガラスなど、高度な要求に応えながら、その進化をしっかりと支え続けています。
クリーンで、無尽蔵といわれる太陽エネルギーを電気に変える。太陽光・太陽熱発電の分野で、日本電気硝子は発電効率の向上に貢献し、次世代の技術開発にも最先端のガラス製品を提供しています。また、二次電池材料などの研究開発も積極的に進めています。エネルギー問題の解決は、暮らしや社会の根幹にかかわる大きな課題。低炭素社会の実現、地球環境保全の観点からも、エネルギー関連技術の進化を高機能ガラスでリードしていきます。
フィルムのようにしなやかに曲がる超薄板ガラスG-Leaf®。光学特性、耐候性、耐熱性、ガスバリア性などのガラス本来の優れた特性も当然持ち合わせているため、幅広い分野での技術や製品の進化に貢献しています。そして、省エネへの技術革新が進む照明分野では、次世代照明として注目される有機EL照明などへの用途開発が進行。これからも薄さの追求、軽量化をさらに進め、住宅設備から社会インフラの領域まで、省資源・省エネ・省コスト化に寄与し、時代の要請に応えます。
G-Leaf®
消費電力が少なく、長寿命という特長から、照明の主流となっているLED。家庭やオフィス、店舗はもちろん、街灯や信号機、車載にも採用され、社会全体で大幅な省エネ、長寿命化に活躍しています。蛍光体ガラスのルミファス®は、青色LEDを白色光に変える波長変換材料として誕生。一般的な白色LEDに使用される蛍光体分散樹脂と異なり、ルミファス®は熱や水分に強いガラスならではの特性と、蛍光体をガラス中に均一に分散させる独自の技術で、色ムラのない発光を実現しています。300℃以上の熱にも耐えられ、今までのLEDでは難しかった多量の熱が発生するハイパワーLEDへの対応が可能です。
蛍光体ガラス ルミファス®
ルミファス®の概念図
太陽電池パネルを静止軌道上に浮かべ、太陽光を効率よく集光して発電。そのエネルギーをマイクロ波やレーザー光に変換して、地球上の受信施設に送信する「宇宙太陽光発電システム」。JAXAによる研究が進むこの次世代エネルギー供給システムの集光ユニットの試作に日本電気硝子の〈超薄型軽量ミラー〉が採用されています。薄さ0.1ミリ(100ミクロン)の超薄板ガラスに、ほぼすべての波長の光を跳ね返す高い反射効率を持つ反射膜を施したミラーと、耐熱性や耐放射線性に非常に優れたポリイミド樹脂を貼り合せることで、過酷な条件下の使用に耐えます。隕石の飛来や人工衛星の破片などの宇宙ゴミとの衝突によるガラスの飛散を防ぐという特性も備えています。
全波長反射膜付きミラー（マイクロ波タイプ用）
波長選択反射膜付きミラー（レーザー光タイプ用）
太陽熱発電施設で使われている〈太陽光反射誘電体ミラー〉。基板ガラスに約100層もの薄膜を成膜し、太陽光を効率よく反射します。高精度表面のガラス基板に両面コートすることで、基板の反りや散乱を抑制。500℃の高温に耐えることができ、砂漠地帯といった厳しい気象環境下でも膜は劣化せず、反射率もほとんど低下しません。大型サイズの超多層成膜が可能なスパッタリング装置を用いて、1m角以上の大型ミラーの供給も実現しています。
太陽光反射誘電体ミラー
Lamion®は、G-Leaf®と樹脂を独自の技術で貼り合わせたハイブリッド材料です。透明性と耐衝撃性という特長を併せ持ち、同じ厚さのガラスに比べて約50%の軽量化を実現。燃費の向上と高い安全性が求められる車両の窓ガラス、開閉に伴う消費電力の低減が求められる交通施設などの可動式扉への採用も進んでいます。建築材料としては、採光性や開放感のあるデザイン性も魅力。樹脂が衝撃を吸収するため割れにくく、万が一割れた場合も飛散しにくいという安全性能も備えています。
「ガラス」と「樹脂」を貼り合わせたハイブリッド材料Lamion®
日本電気硝子の〈ガラスファイバ〉は、主に自動車部品やエレクトロニクス機器に用いられる〈Eファイバ〉と、主に建築材に用いられる〈ARGファイバ〉の2種類に分けられます。〈Eファイバ〉は、樹脂と組み合わせることで樹脂の強度、耐熱性、硬度、寸法安定性などを増強すると同時に、金属材料に比べて大幅な軽量化を実現します。これにより自動車などのモビリティ分野では、燃費性能の向上に貢献。複雑な形状でも効率的に生産することができるため、生産工程の簡素化にも役立ちます。
機能樹脂用チョップストランド
チョップドストランドマット
強化プラスチック用ロービング
自動車部品の使用例
「より薄く」を追求し、薄さ0.2ミリ(200ミクロン)以下の超薄板ガラスG-Leaf®を安定的に製造することができる技術がオーバーフロー法です。ガラスの表面が空気以外のものに触れないため、研磨することなくナノレベルで平滑な表面を実現。運搬効率という点から、あらゆる材料に極限的な軽量化が求められる宇宙開発の分野でも注目されています。
オーバーフロー法
基板ガラスに反射性能を高める機能を薄膜処理することで、太陽光に含まれる可視域から赤外域までの広い波長の光をほぼすべて反射することを可能にしました。クリーンで、無尽蔵といわれる太陽エネルギーを活用する太陽光・太陽熱発電システムの効率向上に欠かすことのできない技術です。
ガラスの特性を最大限に活用しながら、安全性、省エネ性能の向上という、時代のニーズに的確に応えるLamion®。樹脂の両面または片面に超薄板ガラスG-Leaf®を、接着剤で貼り合わせることで誕生したハイブリッド材料です。デザイン性にも優れ、万が一割れた場合も飛散しにくいという安全性能からも用途を広げています。
自動車分野やエレクトロニクス分野、建築・土木分野で採用され、車体の軽量化、建築物の長寿命化に貢献する「ガラスファイバ」。時代が求めるガラスの可能性を「複合化技術」が広げています。 有機物である樹脂と無機物であるガラスの接合を強くするために、「ガラスファイバ」の表面に特殊な有機材料を均一に塗布。有機材料の独自研究を進め、ガラスと樹脂をうまくなじませることで、金属に代わる車載部材などの強度向上を実現しました。
チョップドストランド（Eファイバ）
エネルギー問題の解決は、低炭素社会の実現や地球環境保全の観点から、大きな社会課題のひとつです。この分野でも、多彩な先進機能を備えた日本電気硝子の新たなガラス製品が活躍しています。身近な創エネ・省エネ・蓄エネから次世代の夢の技術「宇宙太陽光発電システム」まで。無限の可能性にガラスは挑戦し続けます。
特殊ガラスのエキスパートとして、ガラスの基幹技術「材料設計」・「プロセス(溶融・成形・加工)」・「評価技術」を育み、そこから生まれた「精密加工・超薄板・超大型基板・複合化・結晶化・環境対応」などの応用技術。それらの技術を融合することで、時代が求める先進の製品を誕生させてきました。私たち日本電気硝子はこれからも、ガラスの基幹技術をベースに、培ったさまざまな応用技術を駆使し、新たな特殊ガラスを生み出し続けます。
