本文 - J

(12)
Vo1.54,No.1(1998)
P-12
「ス ー パ ー 繊 維 の 機 能 と用 途 展 開 」 特 集
全 芳 香 族 ポ リエ ステ ル繊 維 「ベ ク トラ ン」 の
機 能 と用 途展 開
杉
1.は
じめ に
表1
島
博
基 本性 能
ベ ク トラ ン は1990年 に 上 市 した ス ー パ ー 繊 維 で あ り,
全 芳 香 族 ポ リエ ス テ ル(ポリ ア リ レ ー ト)を繊 維 と して 販
売 した の は,当
社 が 初 め て で あ る.こ の繊 維 は ヘ キ ス ト
セ ラニ ー ズ社 に よ り研 究 開 発 され,当
社 が繊 維 化 技 術 を
確 立 して 事 業 化 した もの で あ る.
ポ リマ ー は剛 直 な分 子 であ るPーヒ ドロキ シ安 息香酸(HBA)
と6一ヒ ドロキ シ2一ナ フ トエ 酸(HNA)の
共 重 合 に よっ て 得
られ る液 晶 ポ リマ ー で あ り,繊 維 は 溶 融 紡 糸 に よ り繊 維
化 した 後,熱
処 理 工 程 で 固 相 重 合 す る こ と に よ り諸 物 性
を 向上 させ る方 法 で 製 造 さ れ る.
こ こ で は ベ ク トラ ン の 特 徴 を述 べ る と共 に用 途 例 に つ
い て紹 介 す る.
2.ベ
ク トラ ン の 特 徴
ペ ク トラ ンの 基 本 物 性 を ア ラ ミ ド繊 維(PPTA)と
し て表1に
対比
示 す.
(1)機械 的 強 度 は ベ ク トラ ン が 優 れ,弾 性 率 は ほ ぼ 同 等
で あ る.
(2)表1か
ら明 らか な よ う に水 分 の 吸 収 が ほ とん ど な く,
こ の 点 は ア ラ ミ ドに 比 較 して ベ ク トラ ン の 大 きな 特 長 で
あ る.こ の 事 は乾 湿 強 度 差 が ほ と ん ど な い こ と,耐 湿 熱
老 化 性 に 優 れ て い る こ とに 繋 が る.ま た,図1に
う に,乾
示す よ
湿 処 理 を繰 り返 し行 っ た 場 合 の 繊 維 の 寸 法 変 化
もベ ク トラ ン は ほ とん ど 変 化 しな い こ と が わ か る.
る た め,経
(3)寸法 ・形 態 の 安 定 性 は 非 常 に優 れ て い る.弾 性 率 が
を 有 して い る.
高 く,伸 び 変 形 が 少 な い の に加 え て 分 子 配 向 が 進 ん で い
Properties
and
著 者紹 介
HIROSHI
Sales
Section
㈱ ク ラ レ 産資
uses
of Fully
Aromatic
Polyester
Fiber"Vectran"
SUGISHIMA
1, Industrial
販 売 第 一 部
Material
Sales
Dept.1,
Kuraray
Co.,
Ltd.
販 売 第 一.一
課
著 者 は 応 用 化 学 を 専 門 と さ れ,現
フ,家
時 的 に 寸 法 が 変 わ ら ず 優 れ た 耐 ク リー プ 性 能
在 は,産
業 資 材 へ の 繊 維 の 販 売 開 発 を 担 当 さ れ て い る,趣
味 は ス キ ー,ゴ
ル
庭 菜 園 と の こ と。
本 稿 で は,各
方 面 か ら注 目 され て い る数 種 類 の ス ー パ ー繊 維 の 一 つ で あ る
つ い て 解 説 し て い た だ い た.
「ベ ク ト ラ ン 」 繊 維 の 特 徴 と 用 途 に
P-13
SEN・I GAKKAISHI(繊
維 と工 業)
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(6)利 用 上 注 意 を 要 す る性 能 と して は,原 糸 や 生 な り基
布 の ま ま で 長 時 間紫 外 線 に 晒 す こ と は避 け る こ とが望 ま
しい.ま
た,ゴ
ム や樹 脂 と複 合 した 補 強 繊 維 の 使 い 方 に
お い て 接 着 ・疲 労 性 は満 足 で き る値 が 得 ちれ な い ケ ース
が あ る.
3.用
(1)水
途展 開 につ い て
産資 材
強 度 ・低 吸 湿 性 ・耐 摩 耗 性 の 特 性 を 生 か して,細
強 い釣 り糸 ・漁 網 ・延 縄 ・ロ ー プ な ど(写 真1)に
て い る.特
くて
展開し
に 漁 網 は 製 網 時 の ヒ ー トセ ッ ト性 が 良 く,取
扱 い性 が 優 れ て い る.ロ
ープ は定 置 枠 綱,浮
き漁 礁 ア ン
カ ー ロ ー プ な ど に 使 用 さ れ て い る.比 重 も1.4と 大 き く沈
図1
(4)刃物 に よ る切 れ 難 さの 比 較 で は,表2に
PPTA比2.5倍
降 性 も良 い事 か ら水 中使 用 に は最 適 の素 材 で あ る.
乾湿 繰 り返 し時 の寸法変化
示 す よ うに
・ポ リエ ス テル 比 約10部 の切 れ難 さを示 し,
耐 切 創性 に優 れ て い る.
表2
耐切 創性比較
写 真1
(5)振動 減 衰 性 も他 のFRP用
素 材 に 比 較 して 図2に 示 す
よ うに 減 衰 性 が 良 く,音 が 速 く消 え る ・振 動 が 伝 わ り難
い な どの 特 長 が あ る.
(2)
漁 業 に 使 用 され て い るベ ク トラ ン ロー プ
コ ー ド ・テ ン シ ョ ン メ ンバ ー
強 度 ・高 弾 性 率 ・低 ク11一 プ 性…
な ど を 生 か して,プ ラ
イ ン ドコ ー ド ・網 戸 コ ー ド ・テ ニ ス ガ ッ トな ど に使 用さ
れ て い る.網 戸 コ ー ドに は 黒 の 原 着 糸 が 使 用 され て いる.
ま た,ホ
ッ トカ ー ペ ッ トの ヒー タ ー 線 の 芯 糸 や 光 フ ァイ
バ ー の テ ン シ ョ ン メ ン バ ー で は 上 記 特 性 に加 え て
,低 吸
湿 性 が 線 材 の 樹 脂 被 覆 製 造 工 程 で 問 題 に な っ て い た発泡
現 象 を な く して 品 質 の 安 定 化 に寄 与 して い る.
コー ド状 の 使 い 方 で は 一 部 ワ イ ヤ ー 代 替 も可 能 で ある
が 端 末 処 理 の 工 夫 が 必 要 で あ る.
(3)陸
上 ロ ー プ ・ス リ ン グ
強 度 ・低 伸 度 ・低 吸 湿 性 ・耐 摩 耗 性 を生 か して,送 電
線 や 鉄 道 架 線 の張 替 えの り一 ドロ ー プ に使 用 され て いる,
ま た,超 重 量 物 に傷 を 付 け な い で搬 送 す る た め に,ワ
イヤ ー ス リン グ に 代 え て 繊 維 ス リン グ(写 真2)が 使 用さ
れ 始 め て い る.繊 維 ス リ ン グ は ワ イ ヤ ー の 約10分 の1の
重 量 で 同 じ物 を 吊 る事 が で き,作 業 性 も大 幅 に 改 善 でき
図2
各種 素材 の振 動減衰性 能
る.
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Vo1.54,No.1(1998)
写 真4
写 真2
(4)防
P-19
解 体 工 事 に使 用 され る防 護 シ ー ト
重 量 物 を 吊 るベ ク トラ ン製 ス リ ン グ
護用 品
切 れ 難 さ を 生 か した 商 品 群 と し て は 手 袋 ・エ プ ロ ン ・
地 下 足 袋 ・長 靴 ・工 事 用 防 護 シ ー トな どが あ る.食 肉 解
写 真5
体 用 の 作 業 手 袋 は耐 漂 白剤 性 能 も要 求 され る が ベ ク トラ
ン は 十 分 な 抵 抗 力 を 有 す る.地
ウニ の 中 間 育 成 に 使 用 され る ウ ニ籠
下 足 袋 ・長 靴(写 真3)は
チ エ ン ソ ー や 刈 り払 い 機 の 事 故 対 策 と して,林
業 関係で
解 体 作 業 時 に ワ イヤ ー ソー か ら生 じ る飛 翔 物 を 防 御 す る
使 用 され て い る.工
建造 物の
た め に 使 わ れ る.
事 用 防 護 シ ー ト(写 真4)は
切 れ難 さ を 利 用 した 変 わ っ た 使 い 方 と して は,ウ
養 殖 籠(写 真5)が
ニの
あ る.ウ ニ の 鋭 い歯 で網 を 食 い ち ぎ っ
て 逃 げ るの を 防 い で い る.
(5)
シ ー ト ・膜 材 料
強度 ・高 弾性 率 ・軽 量 性 な どを活 用 して 飛行 船(写 真6)
・建 設 現 場 の 浮 き屋 根 ・ヨ ッ トセ ー ル(写 真7)な ど の 商
品 化 が 進 ん で い る.飛 行船 は細 い ヤ ー ン を使 用 して織 物
写 真3
林 業 用 に 使 用 され て い る地 下 足 袋 と長靴
写真 谷
軽 量膜 使 用 の飛行 船
P-15
SENI
GAKKAISHI(繊
維 と工 業)
写真8
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マ ー ズ パ ス フ ァ イ ン ダ ー に 使 用 され た
ベ ク トラ ン製 エ ア バ ッ グ
工 夫 が な さ れ て い る.
(6)
成 型品 ・FRP
高 弾 性 率 ・衝 撃 吸 収 性 ・振 動 減 衰 性 を 利 用 して ス ピー
写 真7
ア メ リカ ズ カ ップ の ヨ ッ トセ ー ル に 使 用
カ ー コー ン ・テ ニ ス ラ ケ ッ ト ・卓 球 ラ ケ ッ ト ・ヘ ル メッ
ト ・パ イプ な ど を 商 品 化 して い る.特
に,ス
ピーカーに
を 作 り,そ れ に薄 く樹 脂 コー テ ィ ン グ して 気 密 性 の 高 い
用 い た 場 合 に は セ ル ロー ス 製 の もの に近 い 音 色 が 得 られ,
加 工 布 に 仕 上 げ た 後,縫
か つ 軽 量 で 強 い の で 大 型 化 が 可 能 な る.
97年7月
製 して 製 品 化 され る.
に 火星 探 査 機 『マ ー ズパ ス フ ァ イ ン ダ ー』 が
曲 げ 剛 性 の 要 求 が 高 い ラ ケ ッ トな ど の 商 品 で は ガ ラス
火星 に到 着 した が,着 陸 時 に使 用 した エ ア パ ッ グ(写 真8)
や カ ー ボ ン と複 合 化 して 剛 性 ア ップ を 図 り,ベ
ク トラ ン
は ベ ク トラ ン織 物 が 使 用 さ れ て お り,苛 酷 な 環 境 条 件 に
は 振 動 減 衰 性 や壊 れ 難 さ を特 長 に して 商 品 化 して い る.
耐 え た 事 は特 筆 に 値 す る.ベ ク トラ ンは200デ ニ ー ル が 使
用 され,高
密 度 織 物 を方 向 を 変 え て5枚
重 ね して い る.
最 内 層 は 気密 性 と強 さに 重 点 が 置 か れ て い るが,外
層か
ら2∼3層 は破 れ る 事 に よ っ て 衝 突 エ ネ ル ギ ー を緩 和 す る
以 上 述 べ て き た よ う に,ベ
ク トラ ン は スー パ ー 繊 維 と
して特 徴 の あ る性 能 を 有 して お り,こ れ か ら も電 気絶 縁
材 や 電 子 部 品 な ど幅 広 い 用 途 へ の 展 開 が 期 待 され る.