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表面硬度の"H"ってなんだろう

投稿者: ようへい 日時: 24日(木) 10:30

スマホ用液晶保護フィルムやガラスなどの製品パッケージをよく見ると、「表面硬度 9H」とか、「表面硬度 3H」などと記載されていることが多いと思います。

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なんとなく硬いのかな、という印象だけで、実際これは何を表しているのかがわかりづらかったと思います。せいぜい、数字が大きければ大きほど硬いのかな、くらいの印象だと思います。

そこで今回はこれは何を表しているのか、どのような計測をしているのかをご説明いたします。

表面硬度とは

正確には、JISで規定されている「塗料一般試験方法-第5部:塗膜の機械的性質-第4節:引っかき硬度(鉛筆法)」というのが正式な名称になります。塗装塗膜の硬さ、傷の付きにくさを数字で表すための規格になります。

詳しい内容は日本工業標準調査会(JISC)のページで閲覧できます。自動車などの塗膜の強さを表すのに主に使われています。最近ではスマホ用の保護フィルムの表面ハードコート層の硬さを表すのにもよく使われています。

JISのタイトル、「引っかき硬度(鉛筆法)」を読んでわかる通り、実はHや、3Hなどという表現は、鉛筆の芯の硬度を表しています。鉛筆の芯の硬度は6B 5B 4B 3B 2B B HB F H 2H 3H 4H 5H 6Hの順番で硬いということになります。

計測方法

・鉛筆の木部だけを削り、芯が円柱状になるように5~6mm露出させます。

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・芯の先端が平らになるように研磨紙に垂直に当ててこすります。
・鉛筆の先が塗装面に対して750g±10gの加重をかけます。
・鉛筆の角度は45±1度に設置させます。
・0.5mm~1mm/sの速度で7mm以上の距離を動かして計測します。
・目視で塗膜塗装が取れた引っ掻き傷を生じるまで鉛筆硬度をあげて試験を繰り返します。
・傷跡が生じなかった最も硬い鉛筆硬度を該当硬度として表します。

この試験は手の力加減で測ってもいいのですが、正確に計測するためにJISでは専用の器具を使うように推奨されています。

私たちは以下のような器具を使って正確に計測しています。

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機械を使うと正確に加重と角度をつけて計測することができます。

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試験用の鉛筆について

JISでは使用する鉛筆について、みなさんお馴染みのUni、MITSUBISHI PENCIL製が推奨されています。MITSUBISHI PENCILのHPを確認しますと、

厳密な試験用途で鉛筆をご利用の場合は、製造毎の品質のばらつきが少ない 一般財団法人 日本塗料検査協会の「引っかき硬度試験用鉛筆」(「鉛筆引っかき値」用鉛筆)をお勧めします。
と記載されており、引っ掻き試験用の鉛筆も用意されています。

そして、この引っ掻き試験用の鉛筆で用意されている硬度は、6B 5B 4B 3B 2B B HB F H 2H 3H 4H 5H 6Hの14種類です。

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そこで問題になるのが、6H以上の硬度を図りたいときはどうするのか、ということです。6H以上というのは、通常の塗装塗膜では必要のない硬度基準なのかもしれませんが、常に外傷に晒されるスマートフォンの液晶ガラスでは高ければ高いほど安心です。

そこで、当社ではMITSUBISHI PENCILのHi-Uniシリーズの鉛筆を使い、テストを行っております。

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これであれば10Hまで計ることができます。

Simplismのガラスでは9H以上、10Hなどと記載しておりますが、これは、Hi-Uniの鉛筆を使用した場合の鉛筆硬度を表しているということになります。

実際のところ、ガラスの表面硬度は鉛筆硬度で表すよりもずっと硬いため、10Hでもまだまだ傷のつくようなことはありません。ただし、なんとかお客様に表面硬度を伝えるために、鉛筆硬度で表している、というのが実情となります。

Simplism製品ではすべての製品で正確に鉛筆硬度試験を行っており、表記を参考にして安心してお使いいただけます。

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