グラスファイバーマットと織りロービング：ボート建造に最適な補強材はどちら？

どの船舶用品店に入っても「グラスファイバー,すると、相手はぽかんとした表情でこちらを見つめ、その後に質問をするでしょう。 グラスファイバーマットまたは織物放浪初めてボートを建造したり修理したりする人のほとんどは、選択肢があることすら知らない。彼らはカウンターの向こうにいる店員が差し出すものをただ買うだけで、それでうまくいく場合もあれば、そうでない場合もある。

チョップドストランドマットそして織りロービング 手作業による造船作業で最もよく目にするのは、この2種類の生地です。しかし、これらは実際には競合するものではなく、特定の場所で特定の理由から一緒に使用されます。これらを混ぜて使用したり、どちらか一方を完全に省略したりすると、1、2年は見た目は問題なくても、その後プリントスルーが発生したり、さらに悪いことに剥離したりする船体になってしまうことがよくあります。

両者を実際に区別する点は以下のとおりです。

チョップドストランドマット

チョップドストランドマット長さ1～2インチの短いガラス繊維がランダムな方向に散りばめられ、粉末バインダーまたは乳化バインダーのいずれかのバインダーで結合されています。スチレン系樹脂（ポリエステルまたはビニルエステル適切に溶解させるには、接着剤を溶かす必要があります。これは、想像以上に多くの人がつまずく点です。エポキシ樹脂は接着剤を同じように分解しないため、エポキシ樹脂でマットをラミネートしようとすると、硬くて中途半端な状態になり、きちんと接着しないことがあります。

これは、連続したガラス繊維を細かく切断し、ベルトコンベアに落として、バインダーでランダムなパターンを形成することで作られます。繊維の方向も織り目もなく、ただ繊維が至る所に散らばっているだけです。通常、1平方フィートあたり1.5オンス、2オンス、または3オンスのものが見られますが、船体作業では1.5オンスが最も一般的な選択肢です。

マットの特徴は、樹脂を大量に吸収することです。ガラスと樹脂の比率は25対75程度で、完成したラミネートはガラスの量からすると予想以上に重くなります。これは一見悪いように聞こえますが、重量あたりの強度で言えば確かにそうかもしれません。しかし、その特性こそがマットの強みなのです。刻んだマット得意な仕事においては優れた能力を発揮します。硬い織物ではかろうじて橋渡しできるような狭い曲線や角にもぴったりとフィットし、粗い織り目のロービングを埋めることで、ゲルコートに模様が浮き出るのを防ぎます。

織りロービング

全く異なる素材。ランダムに切り刻まれた糸ではなく、織りロービングこれは、連続したガラス繊維の束を実際に布地に織り込んだもので、平織りで、0度と90度の角度で織られており、麻布のようなものですが、ガラスでできています。指で個々の繊維束を感じることができます。

重量は通常、1平方ヤードあたり18～24オンスです。より重いもの（24オンス程度）は、船底や、構造的な負荷や衝撃が実際にかかる箇所に使用されます。

繊維が細かく切断されて散らばっているのではなく、連続して並んでいるため、ロービングはマットよりも単位重量あたりの強度がはるかに高い。また、適切に樹脂を含浸させるのに必要な樹脂の量も少なく、ガラスと樹脂の比率がほぼ50/50となるため、同じ量のガラス繊維でより軽量で強度のある積層材が得られる。ただし、ロービングは急なカーブにはうまく曲がらないという欠点がある。鋭角に押し込むと、ブリッジングが発生し、その下に空洞ができてしまう。この空洞は、数年後にゲルコートがひび割れるまで気づかない。また、仕上げコートのすぐ下に敷くと織り目が目立つため、そうしない方が良い。

では、実際にはどちらが優れているのでしょうか？

どちらも使いません。これは言い訳ではありません。船体を何隻も建造した経験のある造船業者に聞いてみれば、皆同じことを言うでしょう。それぞれ異なる役割を担っているため、両方を交互に重ねて使うのです。

グラスファイバーr移動荷物を運ぶ。グラスファイバーmat層同士をしっかりと結びつけ、重要な部分に滑らかな表面を提供します。時間や材料を節約するために、ロービングの層の間にマットを挟まないと、後々層間剥離の問題が発生する可能性があります。粗い織り目の間の隙間を埋めるものがないと、層同士がうまく噛み合わないからです。

ゲルコートに対する一般的な積層スケジュールは次のようになります。まずマット（プリントスルーを防ぐため）、次にロービング、そして再びマット、というように、積層構成に応じて交互に繰り返します。他の素材に関わらず、最初の層は基本的に常にマットです。なぜなら、ゲルコートに直接ロービングを当てると、ほぼ必ずプリントスルーが起こってしまうからです。

それぞれが実際にどこで使われるか

Gガラス繊維マット 急なカーブのある箇所、例えばチャイン、ストリンガー、トランサムコーナーなどには、この素材が最適です。手で簡単に伸ばしたり裂いたりでき、抵抗なく形状にフィットするからです。また、構造的な強度はそれほど必要なく、しっかりとした接着と滑らかな仕上がりだけが必要な小さな補修箇所にも最適です。

ガラス繊維移動構造が実際に重要な箇所、つまり船底、トランサム、隔壁、そしてたわんだり衝撃を受けたりするあらゆる場所に使用されます。ロービングのみでマットがない場合、理論上は強度が高いものの、層間に弱点があり、表面付近の至る所に織り目が目立つ積層材になってしまいます。これは決して良い組み合わせではありません。

人々がこれを間違えるいくつかの方法

使用エポキシポリエステル樹脂用に接着されたマットを使用するのは、おそらく私がよく目にする最もよくある間違いです。バインダーが本来の通りに溶解せず、見た目は問題ないラミネートができあがりますが、やがて問題が発生します。

もう一つの大きな問題は、ロービング層の間にグラスファイバーマットを挟まないことです。これは通常、修理時間を短縮するために行われます。しばらくは問題なく持ちこたえるかもしれませんが、古い修理済みの船体が剥離し始める一般的な原因の一つでもあります。

さらに、実際に必要な重量ではなく、棚にある生地の重量に基づいて生地を選んでしまうという問題もあります。船底とキャビン上部は同じ用途ではありません。これらを同じように扱うと、不要な重量を無駄にしたり、必要な部分で強度不足になったりします。

よくある質問への簡単な回答

Is織りロービングマットよりも強度が高いか？重量あたりの強度で言えば、確かにかなり高い。連続した繊維は、散在する細長い繊維よりも荷重をしっかりと支えるからだ。マットは引張強度を目的とするものではなく、接着と表面仕上げを目的としている。

マットを使わずにロービングだけで済ませることはできますか？ できますが、構造物には不向きです。層間にマットがないと、層間強度が低下し、最終的には織り目が透けて見えるようになるでしょう。

船体補修に最適な組み合わせとは？表面にはマットを、強度を高めるためにロービングを、さらに厚みが必要な場合はマットを重ねる。具体的な手順は、補修箇所の大きさや場所によって異なるため、あらゆる補修に対応できる万能な方法はありません。

結論として、この質問はよくあるように「どちらが良いか」という二者択一の問題ではありません。グラスファイバーマットと織りロービングはそれぞれ異なる問題を解決するものであり、ほとんどの堅牢なボート建造では、適切な順序で適切な場所に両方を使用しています。どちらか一方だけを選べば、重すぎて強度が足りない、あるいは強度は高いものの隠れた弱点だらけの積層材になってしまいます。それぞれ本来の用途通りに使用すれば、そもそも選択する必要はありません。