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FRPについてよくある質問

FRPについてよくあるご質問をまとめました。

FRP全般について

Q

FRPとは何ですか

A

FRP(エフアールピー)はFiber Reinforced Plasticsの頭文字を取った言葉で、「繊維強化プラスチック」と訳されます。軽量ながら弾性率が小さく強度の低いプラスチックに、弾性率が大きいガラス繊維などの強化材を混ぜることで強度を高めた複合材料です。

Q

FRPの特徴は何ですか

A

FRP(繊維強化プラスチック)は、強化繊維の選択よって様々な種類があり、それぞれに特徴があります。
例えば、強化材にガラス繊維を用いたGFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics ガラス繊維強化プラスチック)は、金属材料に比べ約3倍の比強度を持ち、非導電性の特性があります。

Q

FRPで制作するメリットは何ですか

A

FRPは、強度・弾性率が高い”繊維” と、比較的軽量な”プラスチック” を複合化することで、「軽量・強靱」「粘り強さ」「耐久性」「エネルギー吸収性」に優れ、「防水性、耐候性」「耐薬品性」が必要とされる製品にも適しており、さらに「設計の自由度」や「現場施工性が高い」素材と言えます。また人が触れる製品では人に優しい肌触りのよさを備えます。
さらに、耐候性の高いFRP製品は、長期間使用可能なことで廃棄物の発生を抑制できます。

Q

FRPの制作コストは他の素材と比べて違いはありますか

A

比較素材や製造物、耐用年数などにより、一概にコストの比較はできませんので、是非一度ご相談いただければ幸いです。

Q

カーボンとFRPの違いはなんですか

A

特殊なものを除き、一般的に”カーボン”とはCFRP(カーボン繊維強化プラスチック)のことを指し、FRPの一種です。

CFRPは大きく分けて「ドライカーボン」と「ウェットカーボン」の2種類が存在し、レーシングカーや高級車、航空機に使用されています。
「ドライカーボン」は炭素繊維を平織(ひらおり)や綾織(あやおり)させた織物(カーボンクロス)に熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂等)を含浸させシート状にした炭素繊維素材です。
一方「ウェットカーボン」はFRPの製法で(カーボンクロス)に熱可塑性樹脂(ポリエチレン樹脂等)を含浸させ積層、脱泡したFRP素材で、製法やその用途も異なります。

Q

FRPの欠点は何ですか

A

一般的なFRP素材のデメリットとして、加工時に手作業に頼る部分が大きく大量生産に向かないと言われています。
また、長寿命という点では廃棄物の発生の抑制に寄与しますが、処分時のリサイクルや廃棄処分が難しく、環境への負担が大きいことがあげられます。
さらに、「補修」はしやすいですが、加工に手間がかかるため「修理」することは難しいです。

Q

FRPは環境に良いのですか(使用済のFRPはリサイクルできますか)

A

長寿命なFRP製品は、長期間使用可能なことで廃棄物の発生を抑制できますが、処分時のリサイクルや廃棄処分が難しく、処分時の環境負担があげられます。
ヤマハFRPプールは独自のリユース工法により、解体・移設しての再利用も可能です。使用済みのFRPを熱エネルギー源としたリサイクル、自動化の推進による作業環境の改善にも注力しています。

Q

FRPの強化材(繊維)はどのように決めるのですか

A

FRP (繊維強化プラスチック)は、繊維と樹脂の組み合わせで様々な種類があります。
強化材として使用される繊維にはそれぞれに特性がありますので、設計要求に応じた最適な組み合わせ検討が必要になります。

Q

柔らかい繊維がなぜFRPの強化材になるのですか

A

FRPは主に「繊維」と「プラスチック」で構成されます。確かに繊維自体は非常に細く柔らかいため、単体で構造部材として使うことはできませんが、繊維が持つ高い引張強度と弾性率を、軽量ながら強度の低いプラスチックと複合化することで、高強度な部材となります。つまり、FRPは「プラスチックを繊維の特性により強化した部材」となります。

Q

他の材料と比較して、FRPはどの程度『軽量』ですか

A

FRP(代表的なCFRP:カーボン繊維強化プラスチック)は、軽い金属の一例であるアルミニウムと比較しても軽量です。

※密度:CFRP⇒約1.5g/cm3、GFRP⇒約2.0g/cm3、アルミ⇒約2.7g/cm3
素材の条件やFRPで使用する繊維など詳細条件により異なる場合があります。あくまでもご参考として、一般的に比較した場合の回答とご理解ください。

Q

FRPはどんな形状でも作ることができますか

A

FRPの特性に、ヤマハが持つ高度な3次元造形技術や型製造技術、手作業で成形するハンドレイアップ法などを組み合わせることで、自由度の高い設計が可能です。

Q

FRPに有害物質は含まれていませんか

A

一般的なFRPには、自然環境や人体に影響を与える有害物質は含まれていません。

Q

経年劣化により、ガラス繊維などの強化材が表面にでることはありますか

A

GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics ガラス繊維強化プラスチック)を例にすると、経年劣化や紫外線・雨などの環境影響により、表面層樹脂分が分解し、ガラス繊維が出てくることがあります。外観要求の高いものに関しては専用の積層工程を施す対策を実施しております。

Q

FRP製品はどのくらいの大きさまで作ることができますか

A

自動車部品などの比較的小さなものから、風力発電に使用するプロペラや道路や鉄道のトンネルなどの大きなものまで、製造が可能です(※)。

※工場設備等の製造環境によりますので、是非お気軽にお問合せください。

Q

ヤマハが使用するFRPの強化材はなんですか

A

ヤマハではプールやボートのボディを中心として、主にポリエステル樹脂とガラス繊維を組み合わせた GFRP(ガラス繊維強化プラスチック) を使用しています。

GFRP
(Glass Fiber Reinforced Plastics ガラス繊維強化プラスチック)の強味・特性について

Q

GFRPはどのくらい強いのですか

A

強化材にガラス繊維を用いたGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)では、一般的なアルミや鉄鋼材料に比べ約3倍の比強度を持ちます。
プール槽などにかかる大きな力を、軽いGFRP製パネルで受け止めることができます

Q

GFRPは地震などの衝撃にも強いですか

A

FRPのエネルギー吸収性は一般的なアルミや鉄鋼材料に比べて2倍以上高く、地震などの際に発生する振動を抑えるなど、優れた減衰性を発揮します。

Q

GFRPは他の材料に比べて耐久性はありますか

A

酸化と無縁なFRPは、サビや腐食が発生せず、優れた耐久性を備えています。ボートのボディに使われているように、塩害に強いのも特長です。

Q

GFRP製品は外に設置しても大丈夫ですか

A

FRPは耐食性(腐食に耐える性能)や耐薬品性を持ち、屋外で使用される製品部材としても多く使用されています。
さらに、ヤマハのFRPプールでは、ゲルコート層により表面を保護しており、耐候性(※1)、退色性(※2)を高めています。

※1 材料が屋外で使用された場合の、変形、変色、劣化等を防ぐ性能

※2 紫外線による色あせを防ぐ性能

Q

GFRPに防水効果はありますか

A

GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)は防水性に優れており、プール、船舶の艇体、各種液体タンクや浄化槽、桟橋、浴槽・浴室ユニットなどに活用されています。
さらに積層化したり、ゲルコート塗布による表面保護などを行うことで、より優れた防水性や耐候性を発揮します。

Q

GFRPは電気は通しますか

A

強化材により電気の導電、絶縁特性は異なります。
例えば、GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)は絶縁性があり、CFRP(カーボン繊維強化プラスチック)には導電性があります。

Q

GFRPは電波を遮断してしまいますか

A

GFRPには電波をよく通す特性があり、金属のように電波障害の要因になりにくいです。

Q

GFRPに磁性はありますか

A

プラスチックの強化材にガラス繊維を用いたGFRP (ガラス繊維強化プラスチック)は、使用されるそれぞれの素材特性同様に非磁性体になります。

Q

GFRPはガソリンなどの薬品や海水に強いですか

A

酸、アルカリ、塩水、ガソリン、灯油、薬品などの影響を受けにくい樹脂を選定することにより、様々な特性を得ることが可能です。
薬品などを保管するタンクや、工場の床材にも使用されております。ヤマハ製品ではボートの燃料タンクを格納しています。

Q

GFRPはどの程度の高温(熱)や低温に耐えますか

A

GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)はプラスチックでありながら耐熱性も備えており、浴槽などにも使用されます。
一般的なプラスチック樹脂の場合の耐熱性能はだいたい60℃程度ですが、設計要求にあわせ、耐熱性の高い樹脂を使用することも可能です。
実際に設計をご検討中の場合は事前に設計要件をご相談ください。

Q

GFRPは燃えますか

A

GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)はプラスチック樹脂の強化材としてガラス繊維を用いた複合材料です。
「燃えにくい」材料にはなりますが、基本的には「燃えるもの」とご認識いただければと思いますが、難燃樹脂を組み合わせた難燃性FRPの製造も可能です。

Q

GFRPは摩擦には強いですか

A

剛性の高いGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)は、高硬度なガラス繊維を配合しており、設計要求としてGFRPと別の部材を滑らせて動かす動作では相手の部材を摩耗させる可能性があります。
また、ヤマハFRPプールでは、GFRPの表面加飾技術でレザーパターンに適度な摩擦凹凸をつけることによって、滑り難く、踏ん張りが効く歩きやすい床面(アクウォーク)を実現しました。肌に触れるレザーの風合いにもこだわり、見た目の美しさと機能性を両立させています。

Q

GFRPの品質を保持するためにおこなうメンテナンス方法はありますか

A

専門スタッフによる定期的(年2回)なメンテナンスをおすすめします。
ヤマハではFRPプールの定期点検をおこない、ご利用中のプールを最適な状態に保ちます。

FRPの作り方・製造方法について

Q

FRPは鉄鋼などの素材と設計方法は違いますか

A

「設計」という点では基本的には大きな違いはありませんが、FRPの特性にあわせた配慮が必要になります。
実際の設計時には是非ご相談をいただければと思います。

Q

FRPライニングとはなんですか

A

FRPライニングは、コンクリート水槽に対して、樹脂で補強する施工技術のひとつです。コンクリート水槽の内面にFRP(繊維強化プラスチック)を密着させることにより、耐久性・安全性を高める効果があります。
高強度で、コンクリート水槽のひび割れの影響をほとんど受けないので、施工後は、コンクリート水槽の内側に、FRPの水槽を設置したのと同じ構造になります。

Q

長期耐久性が求められる場合の設計はどのようにおこないますか

A

数十年使用する製品については、その要件に適した設計をおこなう必要があります。
実際の設計時には是非ご相談をいただければと思います。

FRPの加工について

Q

FRPは自分で切断し、加工することができますか

A

切断工具と加工に適した場所があれば加工は可能です。

※電動の切断工具類をご使用される場合は、取扱いや安全面における十分な知識が必要なため、専門業者へのご依頼をお勧めします。

Q

FRPは塗装できますか

A

塗装は可能です。一般的には「アクリル変性ウレタン塗料」「フッ素塗料」などが用いられます。

※塗装面の下地処理など専門知識(特に防水塗装時)が必要なため、専門業者へのご依頼をお勧めします。

Q

FRPに適した塗料はありますか

A

一般的に、着色塗装には「アクリル変性ウレタン塗料」「フッ素塗料」などが用いられます。
防水にはポリエステル樹脂、耐薬品にはビニルエステル樹脂が使われます。
実際の塗装にあたっては、専門知識が必要なため、専門業者へのご依頼をお勧めします。

Q

FRPが壊れた場合は自分で補修できますか

A

樹脂パテなどの補修材による補修は可能ですが、製品や補修内容によっては専門知識が必要なため、専門業者へのご依頼をお勧めします。

Q

FRP製品に別のFRP部品や他の素材部品を取りつけることは可能ですか

A

様々な工法により取りつけ可能です。
設計要求により手法は異なりますので、実際の設計時には是非ご相談をいただければと思います。

Q

FRPは二次的な曲げ加工ができますか

A

二次的な「曲げ」加工はできません。
基本的には複雑な形状の構造物でも一次加工で目的の形状に一体成形することが可能であり、そのため二次加工の手間も少ないのがFRP素材の強味であり特性でもあります。
FRPで行われる二次加工は「切断」「孔開け」「研削」「研磨」「接合」などです。

Q

FRPは溶接できますか

A

FRP同士を「溶接」することはできません。
FRP部材を接合する際は接着剤による「接着接合」かボルトやリベットによる「機械的接合」が基本ですが、その際、強度の評価や適切な固定位置に配慮する必要があります。

Q

FRPを切断や粉砕をした時に発生する粉塵は人体にどのような影響がありますか

A

FRP自体にはそれほどの毒性はありませんが、 例えばGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)はガラス繊維を樹脂で固めたものです。
毒性が無くともガラス粉を肺に吸い込むことに問題がありますので作業時の換気はもちろん、規格に合った専用の防塵マスクが必須です。

Q

FRPに使うことができる接着剤はありますか

A

手軽に入手できるものとしてはエポキシ樹脂系接着剤で接着可能です。
ただし、製品の機能要件なども考慮する必要がありますので、専門業者へのご依頼をお勧めします。

FRPの用途について

Q

日本国内でFRPはどのくらい使われていますか

A

国内ではおよそ23万トンが使用されています。
中でも住宅機器(キッチンや洗面台、浴槽、トイレなど)が全体の3割以上を占めています。
<「一般社団法人強化プラスチック協会 FRP用途別・成形法別統計」2019年データより>

Q

FRPはどんな用途で使われていますか。身近な使用例を教えてください

A

身近な使用例では、デザインチェア(椅子)やベンチ。またホームバリアフリー関連製品や、美容院などで使われる洗顔ユニットなど、優しい肌触りが求められる生活用途としてもよく使われています。
さらにスポーツ用品や趣味・娯楽用品では、スノーボード、スケートボード、テニスラケット、釣り竿、ゴルフシャフトなどにもよく使われています。

Q

FRP製品は海沿いの場所でも使えますか。また海水には強いですか

A

船舶構造部材のハル(艇体)には、耐海水性、耐食性に優れたGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)が主に使用されています。

Q

FRPM管はFRPではないのですか

A

FRPM管(強化プラスチック複合管)はFRP層、レジンモルタル層、保護層からなる、FRP素材を含む多層構造管です。

その他

Q

FRPはいつごろから日本で使われだした材料ですか

A

日本でFRP樹脂の普及が進んだのは、戦後の成長期です。
バイクメーカーとして1955年に創業したヤマハ発動機は、レジャー分野の事業開発に積極的でした。
そして当時、新素材として注目を集めていたFRPの研究開発に1950年代後半から取り組み、船体やプールに応用しました。
ヤマハ発動機は1974年にプール事業を開始して以来、FRPを使い続けているFRPプールのパイオニアです。

Q

FRPを廃棄するにはどうすれば良いですか

A

樹脂(液体)の状態での廃棄はせず、安全な方法で固めます(硬化剤を使用)。
固めた後、お住まいの地域のルールに準じて、不燃物として処分するのが一般的です。
比較的大きな廃FRPなどの産業廃棄物を運搬、処理する場合は各都道府県の許可(収集運搬、処理)を有する事業者に委託しなければなりません。
<リサイクル>
FRPの再利用は、溶融化による再資源化、熱回収(発電)などさまざまな方法がありましたが、さらにポルトランドセメントの生成とその熱エネルギー源として、マテリアル、サーマル両面のリサイクル方法が加わりました。

Q

FRPのリサイクルに関する規制はありますか

A

リサイクルについては「浴室ユニット」など一部の製品、資源有効利用促進法で指定再利用促進製品に指定されており、再生資源または再生部品の利用を促進することが義務づけられています。

※現在すべてのFRP製品がリサイクルを義務づけられていることはありません

Q

製作期間はどれくらいかかりますか

A

製品、仕様などの要件により異なりますので、是非お問合せください。

お問合せをお待ちしております

大きな物も、小さな物も。表立って活躍する物も、縁の下の力持ちも。FRPにまつわることなら、あらゆるご相談をお受けいたします。高品質な製品造りで幅広い業種のお客さまのニーズにお応えすることをモットーに、企画、設計、型製作、施工、品質保証、メンテナンスと、FRP製造の上流から下流に至るすべての段階に対応可能な一貫体制を確立しています。少量・多品種生産、試作品生産、短納期のご依頼など、どんなことでもお問い合わせください。長年にわたりFRP製造のノウハウを蓄積してきた私たちが、お客さまと一丸となって課題解決に取り組みます。

ヤマハ発動機株式会社
FRP事業推進部 事業開発グループ

tel053-594-1517

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FRP素材について、お気軽にお問合せください。

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