防弾ガラスの歴史から欠点まで!例を用いて仕組みを丸々明かします!

防弾ガラスの仕組み

 

日常の中では触れることが少ないですが、映画、ドラマ、アニメなどの中で防弾ガラスによって難を逃れるシーンをよく見かけます。

 

本来であれば、面よりも点による衝撃に弱くて割れやすいガラスが、相性の悪いハズの銃弾を防ぐ仕組みを解説します。

 

 

防弾ガラスの歴史と主流の方式

防弾ガラスは第二次世界大戦には既に実用化されていました。

 

主に戦車や装甲車ののぞき窓に使用されていて、当時は硬化処理されたガラスを積層して厚さ30mmから60mm程にして耐久性を高めていました。

 

強度を高めたことで貫通はさせないですが、被弾すると蜘蛛の巣のようなヒビが入って視界が遮られることと、破片が飛び散って内部に被害の出る問題がありました。

 

また、厚みを出して強度を確保しているので曲面構造は作れず、透明度が低下して視界がクリアにはならないデメリットがありました。

 

厚みと重みの問題を解決するべく、ガラスの代わりに透明ポリカーボネートを積層し軽量化した物が開発されましたが普及はしませんでした。

 

ポリカーボネートは厚みのあるプラスチックのことで、一部のペットボトルで使われています。

 

重量の問題は解消できますが、視界が歪みやすくて紫外線による劣化や変色をおこりやすいデメリットがありました。

 

こうした問題を解決するべく作られたのがガラスとポリカーボネートとポリビニルブチラール、ポリウレタン等をラミネート構造したものです。

 

ラミネート構造は積層構造の一種で複数の材質を組み合わせたものです。
仕組み的には車のフロントガラスに似ています。

 

飛び石や事故の衝撃で搭乗者を守る目的で車のフロントガラスは合わせガラスの使用を義務付けられていて、ガラスとの間には飛散防止フィルムが入っています。

 

防弾ガラスの場合は、飛散防止フィルムだけではなくプラスチック系の素材で複数の膜を作り衝撃を拡散することで銃弾を防ぐ効果を出して広域にヒビが広がらないような配慮をされています。

 

ガラスと複数の素材のプラスチックを組み合わせたことで、適度に薄い素材にして、経年・紫外線劣化の問題を解消、曲面加工を可能にするなど、あらゆるデメリットを解消しました。

 

ヘルメットバイザーなど軽量な防弾ガラスの厚みは30mm程度です。
防弾ガラスにもグレードや種類が複数あり、防弾性能は異なります。
UL-752やNIJ-0108.01など複数の規格があり、防弾ガラスによって強度は異なります。

 

規格によって、拳銃弾用、ライフル弾用、徹甲弾用などに分類されていますが、仕組みや構造は共通です。

 

防弾ガラスは扱いが重要

 

防弾ガラスの素材で重要な役割を担っているのがポリカーボネートです。
内側に積層しているのですが、柔らかくて熱と薬品に弱い欠点があります。

 

ガラスの内側は傷をつけず、熱を与えたりガソリン、シンナーなどの薬品を触れないように配慮しないといけません。

 

外側からの衝撃には強いですが、内側は些細なことで傷ついたり劣化をします。
内側のポリカーポネートが劣化したり変形すると、防弾性能が弱わります