FRPシートとは
FRPシートとは、構造物や自動車のバンパーなどの補修のために使う繊維強化プラスチックのシート材料です。
FRPとは「Fiber Reinforced Plastics」の頭文字で、強化繊維としてガラス繊維が使用されています。樹脂には紫外線硬化性の材料が使われており、施工時に紫外線を照射して硬化させます。FRPシートは、はさみやカッターナイフで簡単に切断可能で、穴あけや塗装などの加工も容易です。
収縮はほとんどなく、安定した強度を得ることができます。FRPシートは補強以外にも防水性や絶縁性、耐候性、耐食性も優れているので、屋外用の保護シートとしても利用されています。特に塩害が生じやすい海の近くの建物や船の保護などに重宝されています。
FRPシートの使用用途
FRPシートは、大きな建築構造物の補強に使用されます。橋梁や歩道橋、照明柱、ダクト、配管、貯蔵用タンクなどの補修や延命化を目的として、施行されます。歩道橋や人道橋など、高い安全性が必要な場所では、基盤の金属の耐食性を高めることも可能です。
構造物以外では車のバンパーの補修、船舶、アウトドア用のカヌーの補修にも、FRPシートが使用されています。FRPシートを貼ることで防水性、絶縁性、耐熱性が高くなるので、制御盤や屋根、水門、プールなどの表面にも有用です。
FRPシートは金属、木材、コンクリート、プラスチック等に貼り付けられます。ただし、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ガラス等への貼り付けは適合しません。
FRPシートの原理
FRPシートには、主に紫外線で硬化するエポキシアクリレートというビニルエステル樹脂をベースに、ガラス繊維で強化されています。FRPシートのような異なる材料が組み合わされたものを複合材料と呼びますが、ベースになる材料をマトリックスといいます。複合材料では強化繊維の含有率によって、材料の特性を変化させることが可能です。
なお、シートの表面は、マトリックスのプラスチックで保護コーティングされているのが一般的です。FRPシートでは、マトリックスは紫外線によって硬化します。FRPシートを施工する部分に貼り付けて紫外線を照射すると、貼り付けた形状に成形することができます。
FRPシートの特徴
FRPシートの特徴は、施工が容易にできることです。シートははさみでも切断できますが、硬化すれば大きな建築構造物の補強ができるほどの強度を発揮します。耐水性や耐薬品性、耐熱性にも優れているのも特徴です。硬化には紫外線を照射しますが、UV照射器を使うもの以外に、太陽光に当てることによって硬化する製品もあります。
食品関係などの製品に使う場合には、環境性能の優れた製品もあります。VOC規制対象物質未使用、ホルムアルデヒド未使用などの製品は、食品衛生法 器具及び容器包装の規格基準に適合した製品を選ぶことも可能です。
FRPシートのその他情報
FRPシートの施工方法
FRPシートを施行する際にはまず、下地に合わせて空気溜まりができないようにFRPシートを貼り付けます。下地にほこりやゴミなどの異物や油分がないように、取り除いておくことが大切です。紫外線を当てると内部の紫外線硬化樹脂が硬くなり、下地の形状に固定されます。
UVライトによる樹脂の硬化時間は約20分で、太陽光では約35分以上必要です。紫外線の量は季節や天候により変動するため、曇りの時は硬化不良になる可能性があります。このような場合には、予備試験を行った方が確実です。
貼り付けた後は、保護フィルムを外します。紫外線で硬化するので、施工中はビニールシート等で養生し、フィルムに太陽光等が当たらないようにしなければなりません。また、UVライトを使用する場合は、紫外線保護メガネを使用が必須です。FRPシートはスチレンを含むので、においが気になる場合もあります。製品によってはスチレン含有量を減らしているものもあります。
参考文献
https://www.sanko-techno.co.jp/products/e-sheet.php
http://www.anandenki.jp/maintenance/ultrapatch/index.php