GFRP（ガラス繊維強化プラスチック）とは何ですか？

樹脂成形試作センター.comが
選ばれる理由

技術・サービス

複合材料

GFRP（Glass Fiber Reinforced Plastics）とは、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂に、ガラス繊維を強化材として加えた複合材料です。軽い樹脂にガラス繊維を加えることで、「軽くて・強くて・錆びない」という特長を持ちます。金属と比べて軽量でありながら高い強度を発揮し、さらにガラス繊維は電気を通さないため、優れた絶縁性を備えているのも大きな特徴です。比較的成形しやすく、コスト面でも扱いやすいことから、産業機械や電気・電子分野、建材、自動車、船舶に至るまで幅広い用途で使用されています。今回は、GFRPの特長や種類、GFRP成形における素材の選定基準について詳しく解説します。

GFRPの特長

・高い軽量性でありながら高強度（高い比強度・比剛性）

鉄などの金属と比較して非常に軽く、それでいて高い強度を持ちます。構造物の軽量化に大きく貢献します。

・優れた絶縁性（電気を通さない）

ガラス繊維は電気を通さないため、GFRPは高い絶縁性を発揮します。電気・電子機器の部品や、通電を避けたい箇所に適しています。この点は、電気を通してしまうCFRP（炭素繊維強化プラスチック）にはない、GFRPならではの強みです。

・優れた耐薬品性・耐食性

金属のように酸化して錆びることがなく、材料によっては酸やアルカリなどの薬品に対しても高い耐性を発揮します。屋外や薬品を扱う環境でも長く使えます。

・電波を通す（電波透過性）

GFRPは電波を通しやすいため、アンテナカバーや通信機器の保護部材など、電波を遮りたくない用途に適しています。

・コストと加工性のバランスに優れる

ガラス繊維は炭素繊維に比べて材料コストが抑えやすく、成形もしやすいため、コストを重視する部品や、比較的大きな構造物にも採用しやすい素材です。

・耐疲労性

長期間にわたる繰り返しの荷重や応力に対しても劣化しにくく、製品の長寿命化につながります。

GFRPの代表的な素材

素材の種類	特長
ロービング（連続繊維）	ガラス繊維を束ねた連続した繊維です。フィラメントワインディングや引抜成形などに用いられ、繊維の方向に沿って高い強度を発揮します。
クロス材（織物）	ガラス繊維を縦横に織り込んだクロス状の素材です。等方性に近い強度バランスを持ち、複雑な曲面にもなじみやすい特長があります。
チョップドストランドマット（短繊維）	ガラス繊維を短くカットし、ランダムに分散させてマット状にした素材です。方向による強度差が少なく、複雑な形状の成形やコストを抑えたい用途に適しています。

GFRPの用途

・電気・電子分野

絶縁性を活かして、電気機器の絶縁部品や基板関連部材、通電を避けたいカバー類などに用いられます。電波を通す特性から、アンテナカバーなどにも適しています。

・産業機械・装置分野

軽量化による省エネ化や、錆びない特性を活かして、機械のカバー、フレーム、薬品を扱う装置の部材などに用いられます。金属では錆びや重量が課題になる箇所の置き換えに効果的です。

・自動車・モビリティ分野

車体やパネル部品などの軽量化に貢献します。強度とコストのバランスが取りやすいため、量産部品にも採用しやすい素材です。

・建材・インフラ分野

錆びず、薬品や屋外環境にも強いため、水回りの部材や屋外構造物、タンクなど、長期間の耐久性が求められる用途に適しています。

GFRPの選定基準

・特定方向への強度が求められる場合【ロービング（連続繊維）】

特定の方向にのみ強い引張・曲げ応力がかかる部品には、繊維をその応力方向に沿って配置することで、無駄なく最大の強度を引き出せます。

・バランスや複雑な曲面が求められる場合【クロス材】

多方向からの荷重が想定される部品や、曲面を持つカバー部品などにはクロス材を選定します。方向による強度差が少なく、形状にもなじみやすい素材です。

・複雑形状やコストを抑えたい場合【チョップドストランドマット】

凹凸や複雑な形状で、繊維をきれいに配向させるのが難しい場合や、コストを重視したい場合には、ランダムに分散したマット材による成形が適しています。

GFRPとCFRPの違い

GFRPとよく比較されるのが、炭素繊維で強化したCFRPです。2つの違いは、主に「重さ」「剛性」「電気的性質」「コスト」の4点です。

強化繊維そのものの性質の違い

まず、強化材であるガラス繊維と炭素繊維の代表的な値を比較します。

項目	ガラス繊維（Eガラス）	炭素繊維（高強度タイプ）
密度	2.54 g/cm³	1.77 g/cm³
引張強さ	3.5 GPa	2.9 GPa
引張弾性率（変形しにくさ）	72.4 GPa	240 GPa

この表から、次のことが分かります。

引っ張りに対する強さは同程度：繊維単体の引張強さは、どちらも数GPaの水準です。
変形しにくさ（剛性）は大きく違う：炭素繊維の弾性率はガラス繊維の約3倍あり、鋼と同等以上です。ガラス繊維の弾性率はアルミ合金と同程度です。
重さも違う：同じ体積なら、炭素繊維はガラス繊維より約3割軽くなります。

つまり、「強さ」だけを見ると両者の差は小さく、「たわみにくさ」と「軽さ」で差がつく、というのがGFRPとCFRPの大きな違いです。

成形品としての違い

比較項目	GFRP	CFRP
重さ	金属より軽い	GFRPよりさらに軽い（比重1.5〜1.7程度）
剛性（たわみにくさ）	CFRPより低い	高い。薄く軽くしても、たわみを抑えやすい
電気	通さない（絶縁性がある）	通す
コスト	抑えやすい。材料によってはCFRPの約1/10	高い
その他の特長	耐食性・耐薬品性	振動減衰性が高い、熱による伸び縮みが小さい

CFRPの特長については、CFRP（炭素繊維強化プラスチック）とは何ですか？で詳しく解説しています。

GFRPとCFRP、どちらを選ぶべきか

部品に求める性能から考えると、次のように整理できます。

部品に求める性能・条件	向いている材料
電気を通したくない（絶縁部品、バッテリー周りのカバーなど）	GFRP
電波を通したい（アンテナカバー、通信機器の保護部材など）	GFRP
コストを抑えたい、大きな部品を作りたい	GFRP
とにかく軽くしたい	CFRP
たわみを抑えたい、高い剛性が必要	CFRP
振動を抑えたい、温度変化による寸法変化を抑えたい	CFRP

「金属部品を樹脂化したいが、強度は必要でもCFRPほどの剛性はいらない」という場合は、GFRPでコストを抑えられる可能性があります。反対に、「薄く軽くしたいが、たわみは許されない」という部品ではCFRPが有力です。

どちらが合うか判断がつかない段階でも構いません。GFRP・CFRPどちらの試作にも対応している当社にご相談いただければ、求める性能とコストのバランスから材料をご提案します。金属からの置き換えのメリットは【軽量化と強度を両立】金属部品から複合材料（CFRP・GFRP）へ変更する3つのメリットもあわせてご覧ください。

GFRPの樹脂成形はお任せください

GFRP（ガラス繊維強化プラスチック）は、軽量性と高強度に加え、絶縁性・耐食性・コストのバランスという優れた特長を兼ね備え、電気・電子から産業機械まで幅広い分野で活躍している複合材料です。ロービング、クロス材、チョップドストランドマットといった素材の特性を深く理解し、繊維配向や成形工法を最適化することで、そのポテンシャルを最大限に引き出すことができます。

「この形状は作れるだろうか」「GFRPとCFRP、どちらが自社に合うだろうか」といった段階のご相談も歓迎しております。ぜひお気軽にお問い合わせください。

＞＞お問い合わせはこちら

技術解説一覧に戻る