複合材について

FRP

私たちの会社ではFRP(繊維強化プラスチック)という複合材を使って美術造形物や遊具の製作、またFRPメンテナンス等を行っています。

どうして複合材を・・・

異なった材料を組み合わせてそれぞれの長所を生かすことができるからです。

ガラス繊維やカーボン繊維の引張り強さは、同じ重さの鉄やアルミより、はるかに強い材料ですが、繊維だけではしっかりとした形を作るのが苦手です。

一方、合成樹脂は自由な形を作ることは得意ですが、強さは金属にかないません。
そこで、「樹脂で形を作り繊維で補強する」という方法が考えられました。
強くて軽い、また造形しやすいという理由で私たちは複合材を使っていろいろな製品を作っています。

どうして複合材を・・・

どんな複合材を・・・

私たちが使っている複合材は主にFRP(繊維強化プラスチック)です。
母材としてのプラスチックは 不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシなどの樹脂を使います。

補強材にはガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などを使います。

また、曲げ剛性を高くし、軽量化するためにサンドイッチ構造を採用することもあります。芯材としてはフォーム材、バルサ材、アルミやアラミドのハニカム材などがあります。

ガラス繊維やカーボン繊維で作られたFRP板

ガラス繊維やカーボン繊維で作られたFRP

サンドイッチ構造の芯材

サンドイッチ構造の芯材

古くて新しい複合材

複合材のルーツは古代エジプトの日干しレンガだと言われています。

日本では、天平時代に乾漆という技法で仏像を造っていました。原型の上に麻布を張り、漆で固めて、細部は漆に挽き粉などを混ぜたパテ状のもので仕上げたそうです。

作り方はいまのFRPとそっくりです。写真の仏頭のレプリカはFRPで作られています。

1300年の時を隔てて同じように複合材で作られているのです。

興福寺 阿修羅像(興福寺HPより)

興福寺 阿修羅像(興福寺HPより)

仏頭 レプリカ(FRP製)

仏頭 レプリカ(FRP製)

これからの複合材

これからの複合材

FRP(繊維強化プラスチック)は強くて軽い、劣化しにくいといった長所を生かして、船舶、航空機、交通機器、建築・土木、スポーツ機器、テーマパークなど多方面に利用されています。

しかし、腐らない、リサイクルしにくいという環境面からは困った材料です。

最近はFRTP(繊維強化熱可塑性プラスチック)などリサイクルしやすい複合材を利用するマテリアルリサイクルの研究が進んでいます。

また、FRPは自然環境の影響下では劣化しにくいため、半永久的な材料と思われがちです。

しかし、構造材としては金属など他の工業材料と同様に、繰り返し応力による疲労、劣化は避けられません。
こうしたFRPの長期寿命の推定や耐久性の評価の研究も進んでいます。

また一方では、FRPは可燃物で燃えやすい材料です。FRPの難燃化、不燃化は安全基準の第一歩だと思われます。

私たちも[安全で安心できるFRP製品]を目標に、いろいろな可能性にチャレンジしていきたいと思います。

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