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GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)とは?特徴や用途を徹底解説

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GFRPはガラス繊維を強化材として使用したFRPの一種です。FRP製品の中で最も一般的なタイプであり、比較的安価で汎用性が高いことから、建築から輸送機器まで幅広い産業分野で活用されています。ここでは、GFRPの特長や用途、物性について解説します。

GFRPとは

GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)は、ガラス繊維を樹脂で固めた複合材料です。ガラス繊維が樹脂を強化する役割を担い、軽量かつ高強度な特性を実現しています。使用される樹脂には、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などがあり、用途に応じて適切な樹脂が選択されています。

GFRPの特長

機械的・物理的特性

GFRPは高い比強度と軽量性を兼ね備えた素材です。金属素材と比較して大幅に軽量でありながら、重量に対して高い強度を持っています。また、形状の自由度が高く、さまざまな複雑な形状に成形することが可能です。

断熱性にも優れており、熱を伝えにくい特性があるため温度変化の激しい環境での使用にも適しています。

耐環境性と電気的特性

GFRPは優れた耐候性や耐食性を持つ素材であり、屋外での長期使用にも耐え、金属のように腐食する心配がありません。また、電気を通さない非伝導性や電気絶縁性を持ち、電波を透過する性質もあります。

さらに、高い耐水性を備えていますが、酸性の強い環境には弱いという特性もあります。

GFRPの用途例/製品例

住宅・建築分野

ラグラーチェ® (LAGRACE®)
引用元:モリマーマテックス公式HP
https://www.molymermatex.co.jp/product/architecture/lagrace.html

建築分野では、耐候性と耐水性を活かした製品が数多く開発されています。浴槽やユニットバスなどの住宅設備機器、公園の遊具やベンチ、高架水槽や地下埋設水槽などに使用されています。

また、保冷車や保冷コンテナにも採用されるなど、断熱性の高さが強みです。軽量でありながら耐久性に優れているため、長期使用に適しています。

電気・通信分野

レーダードーム(レドーム)
引用元:スーパーレジン工業公式HP
https://www.super-resin.co.jp/achievements/rador-dome/

電気・通信機器では、電波透過性と電気絶縁性を持つ素材としての特性が重視されています。レーダードームや通信用アンテナのカバー、プリント基板などに使用されており、電波を遮断せずに機器を保護する役割を果たしています。

特に、海洋や沿岸部の通信設備では、耐食性や耐候性も含めた総合的な性能が評価されており、広く採用される素材です。

輸送機器関連

「N700S 新幹線」 内外装品
引用元:天龍コンポジット公式HP
https://www.tenryu-cmp.co.jp/frp_project/n700s/

輸送機器分野では、軽量化による燃費向上や積載量増加に貢献する素材としてGFRPが活用されています。自動車のバンパーやフェンダー、鉄道車両の内装パネル、小型船舶の船体などに広く採用されています。特に、船舶においては耐水性や耐食性を活かし、メンテナンス性の向上にも役立っています。

車両関連部品

車両関連部品
引用元:TIPcomposite株式会社HP
https://tip-composite.com/products/gfrp/gfrp-use/

自動車・車両分野において、GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)は「軽量化」と「コストパフォーマンス」を両立する素材として広く活用されています。

一般的な用途は、フロントバンパーやリアバンパー、風防などの車体部品のほか、屋上カバーや緩衝器キセといった車両外装材です。金属では難しい自由な曲面デザインを実現しつつ、車体を軽くして燃費や電費の向上に貢献します。

また、GFRPの持つ優れた「電気絶縁性」と「断熱性」を活かし、車両周辺のインフラ設備や電力設備において、遮断機用絶縁フランジや埋設ケーブルカバーといった絶縁・保護部品としても重要な役割を果たしています。

GFRPの物性

密度(g/cm32.60
引張弾性率(GPa)72~75
引張強度(MPa)3,200~3,430
破断伸度(%)4.0~4.8
比弾性率(106m)2.1
熱伝導率(Kcal/m・h・℃)5
線膨張率(×106/℃)8
比抵抗(Ω・cm)1015
参照元:スーパーレジン工業(https://www.super-resin.co.jp/cfrp/properties/)
参照元:鋼橋技術研究会 FRPの一般特性(PDF)(https://www.kougiken.jp/04_seika/pdfsystem/11_gijyutu/11_02.pdf)
【加工用途別】
FRPメーカー3選
繊維加工技術と
成形で高温・衝撃に耐える
パネル・外装
サカイ産業
サカイ産業公式HP
引用元:サカイ産業公式HP
(http://www.sakai-grp.co.jp/)
こんな用途にオススメ
  • 航空機・鉄道の外装パネル
  • 産業機械のFRPカバー
  • 建築用外装材・ファサード
  • 船舶・海洋構造物の外装
  • など
オススメの理由

100年以上の繊維加工技術を活かし、軽量かつ耐久性に優れた成形が可能。JIS Q 9100に準拠し、航空機外装、エンジン周辺部などの高温下でも強度を保つ高性能な外装部材を提供します。

長尺・大型FRP専門
100mを超える
パイプ・タンク
今村工業
今村工業公式HP
引用元:今村工業公式HP
(https://imamurakogyo.com/)
こんな用途にオススメ
  • 上下水道・排水処理用パイプ
  • 化学プラントの耐薬品パイプ
  • 海洋・港湾向け構造パイプ
  • 発電所・工場の配管設備
  • など
オススメの理由

長尺・大型成形に対応し、100m以上の一体成形を提供。継ぎ目のない高耐久成形技術により、インフラ・海洋・化学プラントなどの過酷な環境にも対応します。

美しさと機能性を
両立した
家具・内装
東雄技研
東雄技研公式HP
引用元:東雄技研公式HP
(https://www.toyugiken.co.jp/)
こんな用途にオススメ
  • 家庭用・業務用テーブル・家具
  • 室内装飾パネル・ガラス加工品
  • 商業施設・ホテルの内装材
  • 模型・ディスプレイ製作
  • など
オススメの理由

ガラス・樹脂加工技術を活かし、耐久性とデザイン性を両立した家具・内装を加工。テーブルや模型、装飾パネルなど、多様な素材を組み合わせたオーダーメイド設計に対応し、インテリアに適した製品を提供します。

参照元:サカイ産業公式HP(http://www.sakai-grp.co.jp/history
【用途別】
FRPメーカー3選