正しく使えてる?FRP繊維の全解説 – ガラス・カーボン・アラミドまで
みなさん、こんにちは。FRP素材屋さん馬渕です。
今日は、繊維材の解説。
FRPの材料、繊維剤って色々ありますよね。
FRP（繊維強化プラスチック）に使われる繊維には、さまざまな種類がありますが、特徴を理解し、用途に適したものを選ばれていないことがよくあります。
そこで、今回はFRP繊維材料を全解説しました。
動画でも解説してますので、そちらもご覧ください。
ガラスマットとは？
ガラスマットは、FRP（繊維強化プラスチック）に使用される基本的な補強材の一つです。短いガラス繊維をランダムに配置し、接着剤（バインダー）で固定したもので、シート状に成形されています。一般的に、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂と組み合わせて使用され、優れた強度と耐久性を提供します。
特徴
- ランダム配列：ガラス繊維が無方向に分散しているため、全方向に均一な強度を持ちます。
- 樹脂含浸性：樹脂が浸透しやすく、成形しやすい。
- 低コスト：織布よりも安価で、大量生産に向いている。
用途
- ボートや自動車部品の補強
- 建築材料（FRPパネルなど）
- パイプやタンクの補強材
ガラスクロスとは？
ガラスクロスは、ガラス繊維を織り込んで布状にした補強材です。繊維が一定方向に配列されているため、強度と剛性が向上します。
特徴
- 高強度・高剛性：織り目に沿った方向に高い引張強度を持つ。
- 耐熱性・耐薬品性：化学薬品や熱に対する耐性が高い。
- 透明性：薄手のクロスは樹脂含浸後も透明度を保つ。
用途
- 航空・宇宙産業の部品
- 高級スポーツ用品（自転車、釣り竿）
- 電子基板の補強材
ロービングクロスとは？
ロービングクロスは、太いガラス繊維束（ロービング）を織り込んだクロスで、非常に高い強度と剛性を備えています。
特徴
- 高強度：繊維束が太いため、機械的強度が高い。
- 高い剛性：曲げ剛性に優れ、大型部品の補強に適している。
- 重量がある：軽量ではないが、その分強固な構造が可能。
用途
- 風力発電ブレード
- 船舶や自動車のボディ補強
- インフラ（橋梁補強材）
サフェースマットとは？
サフェースマットは、FRP製品の表面仕上げを目的とした特殊なマットで、均一な表面を作るために使用されます。
特徴
- 滑らかな表面仕上げ：塗装やコーティングを施しやすくする。
- ガラス繊維の露出防止：表面に繊維が出にくく、美観を保つ。
- 樹脂含浸性が高い：樹脂が浸透しやすく、しっかりと密着する。
用途
- 自動車外装部品の仕上げ
- 船舶やタンクの外装
- 装飾用FRPパネル
カーボンクロスとは？
カーボンクロスは、炭素繊維を織り込んで作られた布で、高強度・軽量な特性を持つ高性能補強材です。
特徴
- 超高強度・軽量：鋼の約10倍の強度を持ちながら軽量。
- 耐熱性・耐薬品性：極めて優れた耐熱・耐薬品性。
- 高価：生産コストが高いため、高価な材料。
用途
- 航空・宇宙産業（機体構造材）
- スポーツ用品（ゴルフクラブ、ラケット）
- 高性能自動車（レーシングカー）
アラミドファイバーとは？
アラミドファイバーは、高強度・高弾性率を持つ合成繊維で、防弾チョッキや耐衝撃材料として使用されます。
特徴
- 耐衝撃性・耐切創性：衝撃や引っ張りに非常に強い。
- 耐熱性：高温でも強度を維持できる。
- 耐薬品性：酸やアルカリに強い。
用途
- 防弾チョッキ・ヘルメット
- 耐火服や保護手袋
- 高強度補強材（航空機・自動車）
バサルトファイバーとは？
バサルトファイバーは、火山岩（玄武岩）を原料とする天然の無機繊維で、ガラス繊維に似た性質を持ちながら、耐熱性や耐薬品性に優れています。
特徴
- 耐熱性・耐薬品性：600℃以上の高温に耐え、腐食に強い。
- 環境に優しい：天然鉱物由来でリサイクルが可能。
- 高強度・高弾性：ガラス繊維よりも強度が高い。
用途
- 耐火構造材（防火シート）
- インフラ補強（橋梁補強材）
- 船舶・自動車の補強材
