JP3080686B2 - セメント補強用熱可塑性合成繊維 - Google Patents
セメント補強用熱可塑性合成繊維Info
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- JP3080686B2 JP3080686B2 JP03137036A JP13703691A JP3080686B2 JP 3080686 B2 JP3080686 B2 JP 3080686B2 JP 03137036 A JP03137036 A JP 03137036A JP 13703691 A JP13703691 A JP 13703691A JP 3080686 B2 JP3080686 B2 JP 3080686B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Multicomponent Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセメント類との接着性に
優れたセメント補強用熱可塑性合成繊維に関する。さら
に詳しくは、アスベスト（石綿）代替繊維として使用可
能な比較的細繊度のセメント補強用熱可塑性合成繊維、
つまり、ＦＲＣ（繊維強化セメント）用繊維に関する。
優れたセメント補強用熱可塑性合成繊維に関する。さら
に詳しくは、アスベスト（石綿）代替繊維として使用可
能な比較的細繊度のセメント補強用熱可塑性合成繊維、
つまり、ＦＲＣ（繊維強化セメント）用繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】セメント製品に各種の補強繊維を混入し
補強効果を得ることは公知である。そして、従来におい
ては、無機繊維とりわけアスベスト（石綿）がスレート
板の補強繊維として使用されて来た。しかし、近年アス
ベストは人体に有害であることが判り、世界的に使用禁
止が叫ばれ、全面廃止が規案される方向にある。これら
の点から、アスベストに代わるセメント用補強繊維の開
発が要請されているが、価格をも含めた総合評価では、
アスベストに代替できる繊維は未だ開発されるに至って
いない。
補強効果を得ることは公知である。そして、従来におい
ては、無機繊維とりわけアスベスト（石綿）がスレート
板の補強繊維として使用されて来た。しかし、近年アス
ベストは人体に有害であることが判り、世界的に使用禁
止が叫ばれ、全面廃止が規案される方向にある。これら
の点から、アスベストに代わるセメント用補強繊維の開
発が要請されているが、価格をも含めた総合評価では、
アスベストに代替できる繊維は未だ開発されるに至って
いない。
【０００３】ところで、ＦＲＣ用繊維として有効な補強
効果を得るには、繊維自身の強度、弾性率を高くするこ
とのほか、セメントと堅牢に接着（密着）して繊維の強
度を充分にセメントに伝えることが出来ることが重要で
あることは従来からよく知られている。そして接着性は
引き抜き抵抗の値を測定することからわかる。
効果を得るには、繊維自身の強度、弾性率を高くするこ
とのほか、セメントと堅牢に接着（密着）して繊維の強
度を充分にセメントに伝えることが出来ることが重要で
あることは従来からよく知られている。そして接着性は
引き抜き抵抗の値を測定することからわかる。
【０００４】熱可塑性樹脂からなる繊維の製造は、ポリ
プロピレン系繊維に見られるように、一般に溶融紡糸法
をとるため、紡糸時の溶融樹脂の表面張力により、繊維
表面がきわめて平滑となる。このため繊維をセメントと
混合し、硬化させた時、接着が弱く容易に引き抜かれ、
ＦＲＣとして充分に機械強度を上げることが出来ない。
プロピレン系繊維に見られるように、一般に溶融紡糸法
をとるため、紡糸時の溶融樹脂の表面張力により、繊維
表面がきわめて平滑となる。このため繊維をセメントと
混合し、硬化させた時、接着が弱く容易に引き抜かれ、
ＦＲＣとして充分に機械強度を上げることが出来ない。
【０００５】セメントとの接着性を良くするには、繊維
表面において、セメントと化学的に強固に結合できるこ
とが望ましいが、熱可塑性樹脂からなる合成繊維は、一
般に、親水性に乏しく、セメントとの化学的結合力が小
さく、接着性の不十分なものが多い。
表面において、セメントと化学的に強固に結合できるこ
とが望ましいが、熱可塑性樹脂からなる合成繊維は、一
般に、親水性に乏しく、セメントとの化学的結合力が小
さく、接着性の不十分なものが多い。
【０００６】接着性を上げるために、繊維表面を粗雑化
させる物理的な方法が従来から色々試みられてきた。例
えば有機剤や無機剤を紡糸の時に添加したり、また後処
理で除去したり、機械的に繊維をしごきフィブリル化さ
せたり、放射線を照射したりしてきた。しかしいずれも
接着性を十分向上させることが出来なかった。
させる物理的な方法が従来から色々試みられてきた。例
えば有機剤や無機剤を紡糸の時に添加したり、また後処
理で除去したり、機械的に繊維をしごきフィブリル化さ
せたり、放射線を照射したりしてきた。しかしいずれも
接着性を十分向上させることが出来なかった。
【０００７】この中で無機剤の添加による方法は、表面
粗雑化の効果が確実で生産性の点で優れているため従来
からよく試みられてきた。この方法の第一の問題点は樹
脂への均一分散であり、粒子径がシリカやセメントのよ
うに小さいと凝集が生じ、うまく添加できない。第二に
は添加粒子が樹脂内部に埋め込まれてしまい、表面に出
なく粗雑化が難しいことである。第三には、繊維表面を
粗雑化させた状態で糸強度をいかに保持できるかであ
る。
粗雑化の効果が確実で生産性の点で優れているため従来
からよく試みられてきた。この方法の第一の問題点は樹
脂への均一分散であり、粒子径がシリカやセメントのよ
うに小さいと凝集が生じ、うまく添加できない。第二に
は添加粒子が樹脂内部に埋め込まれてしまい、表面に出
なく粗雑化が難しいことである。第三には、繊維表面を
粗雑化させた状態で糸強度をいかに保持できるかであ
る。
【０００８】このような無機剤の添加方法としては、例
えば、特公昭４４−２５７２０号公報、特開昭５７−１
２９８６１号公報、特開昭５２−３０６０８号公報に示
されている技術があるが、これらはいずれも以下に説明
する課題があった。
えば、特公昭４４−２５７２０号公報、特開昭５７−１
２９８６１号公報、特開昭５２−３０６０８号公報に示
されている技術があるが、これらはいずれも以下に説明
する課題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、特公昭４４
−２５７２０号公報のセメント材料を主体とする添加で
は、粒子径のばらつきが大きく分散、脱落、ボイドが問
題になる。特開昭５７−１２９８６１号公報の方法で
は、無機剤によっては繊維にボイドが発生し、あるいは
無機剤の脱落が生じる。特開昭５４−１３１０２８号公
報、特開昭５２−３０６０８号公報では、繊維状無機物
を混合紡糸しているが繊度の大きいものしか得られてお
らず、石綿代替となるような繊度の小さい高強度の繊維
は得られていない。
−２５７２０号公報のセメント材料を主体とする添加で
は、粒子径のばらつきが大きく分散、脱落、ボイドが問
題になる。特開昭５７−１２９８６１号公報の方法で
は、無機剤によっては繊維にボイドが発生し、あるいは
無機剤の脱落が生じる。特開昭５４−１３１０２８号公
報、特開昭５２−３０６０８号公報では、繊維状無機物
を混合紡糸しているが繊度の大きいものしか得られてお
らず、石綿代替となるような繊度の小さい高強度の繊維
は得られていない。
【００１０】そこで、本発明者らは、無機剤を添加して
も強度低下が少なく、セメントに対する補強効果のある
繊維を得るべく、従来の無機剤添加の技術においては無
視されてきた、無機剤の形状に着目して詳細に研究を重
ねた結果、次の結論に達した。即ち無機剤のうち板状形
状のものは繊維強度を低下させることなく繊維表面を有
効に粗雑化させうることが判った。無機剤の形状の区分
には種々の方法があるが、塊状、針状、板状という分け
方で板状の添加剤が極めて効果が顕著なことが知得され
た。
も強度低下が少なく、セメントに対する補強効果のある
繊維を得るべく、従来の無機剤添加の技術においては無
視されてきた、無機剤の形状に着目して詳細に研究を重
ねた結果、次の結論に達した。即ち無機剤のうち板状形
状のものは繊維強度を低下させることなく繊維表面を有
効に粗雑化させうることが判った。無機剤の形状の区分
には種々の方法があるが、塊状、針状、板状という分け
方で板状の添加剤が極めて効果が顕著なことが知得され
た。
【００１１】すなわち、塊状の無機剤には、例えば、シ
リカや酸化チタン，セメント，珪砂，炭酸カルシウムな
どと種類が極めて多い。これらのうち粒径の小さいもの
は、凝集を生じやすく、また繊維内部に埋め込まれ易い
ため、繊維表面の粗雑化にあまり寄与できない。粒径の
大きいものは、繊維表面に出て粗雑化効果は顕著になる
が、大きなボイドが発生しやすく、繊維強度の低下が大
きい。そして塊状粒子では、板状の粒子に比較して繊維
樹脂と接する面積割合が小さいため、繊維との接着性に
乏しく、繊維表面に出ている粒子はわずかな外力で容易
に脱落し、セメントと繊維との十分なアンカー効果を発
揮することは困難である。
リカや酸化チタン，セメント，珪砂，炭酸カルシウムな
どと種類が極めて多い。これらのうち粒径の小さいもの
は、凝集を生じやすく、また繊維内部に埋め込まれ易い
ため、繊維表面の粗雑化にあまり寄与できない。粒径の
大きいものは、繊維表面に出て粗雑化効果は顕著になる
が、大きなボイドが発生しやすく、繊維強度の低下が大
きい。そして塊状粒子では、板状の粒子に比較して繊維
樹脂と接する面積割合が小さいため、繊維との接着性に
乏しく、繊維表面に出ている粒子はわずかな外力で容易
に脱落し、セメントと繊維との十分なアンカー効果を発
揮することは困難である。
【００１２】一方、板状の無機剤では、繊維の紡糸延伸
により粒子の長径は、繊維軸方向に配向し、繊維軸断面
方向では、粒子の面積が最も小さくなるので、ボイドの
発生する量が極めて小さくなる。これは無機剤添加によ
る繊維強度の低下を防ぎ、無機剤の脱落の防止に有効で
ある。繊維表面層の粒子は、一端が繊維の中に埋もれて
いても他端は表面に出る確率が非常に大きくなるため、
繊維表面の粗雑化が進み、繊維の表面は、無機剤の突起
のほか、縦筋も多く見られる。粒子の表面積が大きいた
め、繊維自身に堅牢に保持され、かつ、粗雑化効果でセ
メントにも確実に保持されるため、該無機剤は、セメン
トと繊維との間の強いアンカー効果を生みだす。その結
果、繊維の引き抜き抵抗は高くなり、ＦＲＣの機械強度
は高くなる。本発明者らはかかる知見に基づき、さらに
重ねて検討した結果、本発明を完成するに至った。
により粒子の長径は、繊維軸方向に配向し、繊維軸断面
方向では、粒子の面積が最も小さくなるので、ボイドの
発生する量が極めて小さくなる。これは無機剤添加によ
る繊維強度の低下を防ぎ、無機剤の脱落の防止に有効で
ある。繊維表面層の粒子は、一端が繊維の中に埋もれて
いても他端は表面に出る確率が非常に大きくなるため、
繊維表面の粗雑化が進み、繊維の表面は、無機剤の突起
のほか、縦筋も多く見られる。粒子の表面積が大きいた
め、繊維自身に堅牢に保持され、かつ、粗雑化効果でセ
メントにも確実に保持されるため、該無機剤は、セメン
トと繊維との間の強いアンカー効果を生みだす。その結
果、繊維の引き抜き抵抗は高くなり、ＦＲＣの機械強度
は高くなる。本発明者らはかかる知見に基づき、さらに
重ねて検討した結果、本発明を完成するに至った。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、粒子径が２０μｍ以下の略板状無機剤を
１〜６０重量％の範囲で添加してなる鞘部を有する鞘芯
型の熱可塑性合成繊維であって、該板状無機剤の添加率
が鞘芯型複合繊維の全体に対して２５重量％以下である
ことを特徴とする。
め、本発明は、粒子径が２０μｍ以下の略板状無機剤を
１〜６０重量％の範囲で添加してなる鞘部を有する鞘芯
型の熱可塑性合成繊維であって、該板状無機剤の添加率
が鞘芯型複合繊維の全体に対して２５重量％以下である
ことを特徴とする。
【００１４】本発明における略板状無機剤の板状とは、
いわゆる板状以外に、鱗片状、薄葉状、薄片状、葉状等
等の語句で表現されるものも含まれる。これらも表面粗
雑化の作用に対しては同一の機能を発揮するからであ
る。板状の無機剤にはタルク、カオリン、マイカ、板状
炭酸カルシウム等がある。しかし必ずしもこれだけに限
定されるものではない。板状形状は、無機剤を構成して
いる分子構造がへき開性を有しているためであり、細化
のための粉砕や繊維作製時の紡糸機のスクリューによる
混練によって形状が変わることはない。
いわゆる板状以外に、鱗片状、薄葉状、薄片状、葉状等
等の語句で表現されるものも含まれる。これらも表面粗
雑化の作用に対しては同一の機能を発揮するからであ
る。板状の無機剤にはタルク、カオリン、マイカ、板状
炭酸カルシウム等がある。しかし必ずしもこれだけに限
定されるものではない。板状形状は、無機剤を構成して
いる分子構造がへき開性を有しているためであり、細化
のための粉砕や繊維作製時の紡糸機のスクリューによる
混練によって形状が変わることはない。
【００１５】これら板状の無機剤の多くは天然に岩石や
砂として存在し、現在大量に産出されているものであり
中でもタルクは品質および供給が安定しており、価格も
極めて安価である。繊維表面の粗雑化を効果的に行うた
めには、板状無機剤の粒子はある範囲になければならな
い。粒子径が小さくなると塊状の場合に生じたのと同様
な粗雑化阻害現象が懸念される。これらの点から１μｍ
径以上のものが望ましく、径が２０μｍを越えると紡糸
や延伸性を損ない、高強度の繊維が得られない。
砂として存在し、現在大量に産出されているものであり
中でもタルクは品質および供給が安定しており、価格も
極めて安価である。繊維表面の粗雑化を効果的に行うた
めには、板状無機剤の粒子はある範囲になければならな
い。粒子径が小さくなると塊状の場合に生じたのと同様
な粗雑化阻害現象が懸念される。これらの点から１μｍ
径以上のものが望ましく、径が２０μｍを越えると紡糸
や延伸性を損ない、高強度の繊維が得られない。
【００１６】本発明における繊維の樹脂の種類は、熱可
塑性樹脂であれば特に限定されないが、化学的接着に乏
しくセメントのアルカリ性に耐性があり、高強度性に優
れたポリオレフィン系繊維への適用が最も効果的であ
る。
塑性樹脂であれば特に限定されないが、化学的接着に乏
しくセメントのアルカリ性に耐性があり、高強度性に優
れたポリオレフィン系繊維への適用が最も効果的であ
る。
【００１７】表面粗雑化のための板状無機剤の添加は他
の無機剤添加より繊維強度の低下が少ないとはいえ添加
の影響は無視することは出来ない。この影響を少しでも
減らすためには繊維を鞘芯型に複合化することが有効で
ある。表面の粗雑化の機能だけを目的として無機剤を添
加するには、鞘部はできるだけ薄くして、芯部で強度を
保持させることが好ましいが、技術的には課題が多い。
の無機剤添加より繊維強度の低下が少ないとはいえ添加
の影響は無視することは出来ない。この影響を少しでも
減らすためには繊維を鞘芯型に複合化することが有効で
ある。表面の粗雑化の機能だけを目的として無機剤を添
加するには、鞘部はできるだけ薄くして、芯部で強度を
保持させることが好ましいが、技術的には課題が多い。
【００１８】板状無機剤の添加によるに効果は、添加率
を上げると粗雑化が進み、アンカー効果が上がり、繊維
強度に対する引き抜き抵抗の発現率が良くなる。しかし
繊維自身の強度が下がるため、引き抜き抵抗は制約を受
ける。従って、板状無機剤の添加効果が得られるのは鞘
部の添加率として１．０重量％以上６０重量％の範囲で
ある。また、板状無機剤の鞘芯型複合繊維全体に対する
添加量は、繊維の強度との関係から２５重量％以下とす
る必要がある。
を上げると粗雑化が進み、アンカー効果が上がり、繊維
強度に対する引き抜き抵抗の発現率が良くなる。しかし
繊維自身の強度が下がるため、引き抜き抵抗は制約を受
ける。従って、板状無機剤の添加効果が得られるのは鞘
部の添加率として１．０重量％以上６０重量％の範囲で
ある。また、板状無機剤の鞘芯型複合繊維全体に対する
添加量は、繊維の強度との関係から２５重量％以下とす
る必要がある。
【００１９】
【実施例】以下本発明につき、実施例により詳述する。 《実施例１および比較例》 （熱可塑性樹脂にポリプロピレン（メルトインデックス
ＭＩ＝３０）を用いた鞘芯型の複合繊維。）図２に示す
各無機剤は表面処理を行い、ポリプロピレン（以下、Ｐ
Ｐと略す）と混合して２４０℃の押出機で無機剤４０重
量％から６０重量％のマスターバッチを作成した。そし
て２台の紡糸機により紡糸温度２５０℃で、鞘部にＰＰ
（ＭＩ＝３０）と上記のマスターバッチを混合して、無
機剤の添加量を１０重量％とし、芯部はＰＰ（ＭＩ＝３
０）のみで押し出し、鞘芯型複合ノズルで繊維の断面比
率（鞘部：芯部）が５０：５０となるように複合させ、
繊度が６ｄから７ｄの原糸を得た。
ＭＩ＝３０）を用いた鞘芯型の複合繊維。）図２に示す
各無機剤は表面処理を行い、ポリプロピレン（以下、Ｐ
Ｐと略す）と混合して２４０℃の押出機で無機剤４０重
量％から６０重量％のマスターバッチを作成した。そし
て２台の紡糸機により紡糸温度２５０℃で、鞘部にＰＰ
（ＭＩ＝３０）と上記のマスターバッチを混合して、無
機剤の添加量を１０重量％とし、芯部はＰＰ（ＭＩ＝３
０）のみで押し出し、鞘芯型複合ノズルで繊維の断面比
率（鞘部：芯部）が５０：５０となるように複合させ、
繊度が６ｄから７ｄの原糸を得た。
【００２０】原糸は９０℃で延伸倍率を最大にして乾熱
延伸を行い、１３０℃で連続に定長熱処理してボビンに
捲き取り、繊度が１．６ｄの複合繊維を得た。得られた
複合繊維の引き抜き抵抗を以下の方法で測定した。
延伸を行い、１３０℃で連続に定長熱処理してボビンに
捲き取り、繊度が１．６ｄの複合繊維を得た。得られた
複合繊維の引き抜き抵抗を以下の方法で測定した。
【００２１】ａ．引き抜き抵抗の測定 《試料作成》セメントは早強硬化型を用い、砂（珪砂５
号）：セメント１：１とした。繊維が緩まないように並
べ、一端を外に出し他端をセメントに埋め込む。埋め込
み長は１０mmとして５日間養生させる。 《測定》セメント部と糸端を掴み引抜き速度１０mm／mi
n で引抜き強力を測定した。引き抜き強度は引き抜き強
力を繊維デニールで除して求めた。また引き抜きテスト
中繊維の破断が生じたものについてチェックをした。
号）：セメント１：１とした。繊維が緩まないように並
べ、一端を外に出し他端をセメントに埋め込む。埋め込
み長は１０mmとして５日間養生させる。 《測定》セメント部と糸端を掴み引抜き速度１０mm／mi
n で引抜き強力を測定した。引き抜き強度は引き抜き強
力を繊維デニールで除して求めた。また引き抜きテスト
中繊維の破断が生じたものについてチェックをした。
【００２２】図２に示す結果から明らかなように、比較
例２〜５の塊状や針状の無機剤が繊維破断、すなわち、
基材破壊が生じ難いのに対して、板状の無機剤を添加し
た実施例では、繊維破断（基材破壊）が１００％起こ
り、引き抜き抵抗が高いことが判る。繊維表面は塊状の
酸化チタンやシリカでは無添加のＰＰと同じように平滑
であることがわかる（図１電子顕微鏡写真参照）。一方
炭酸カルシウムでは粒子の延伸軸方向に大きなボイドが
見られ、脱落しているものも多く見られ、これが引抜き
抵抗を低下させているものと思われる。
例２〜５の塊状や針状の無機剤が繊維破断、すなわち、
基材破壊が生じ難いのに対して、板状の無機剤を添加し
た実施例では、繊維破断（基材破壊）が１００％起こ
り、引き抜き抵抗が高いことが判る。繊維表面は塊状の
酸化チタンやシリカでは無添加のＰＰと同じように平滑
であることがわかる（図１電子顕微鏡写真参照）。一方
炭酸カルシウムでは粒子の延伸軸方向に大きなボイドが
見られ、脱落しているものも多く見られ、これが引抜き
抵抗を低下させているものと思われる。
【００２３】《実施例２および比較例》板状の無機剤と
してタルクについて、粒子径の大きさによる効果を確認
するため、実施例１と同一の方法で繊維を作り、引き抜
き抵抗を同様に測定した。タルクはマスターバッチを作
成する前に分級して用いた。測定結果を図３に示してい
る。同図からも明らかなように、粒子径が２０μｍ以上
では繊度を小さくすることができず、引き抜き抵抗を高
くできなかった。粒子径が１μｍから２０μｍでは引き
抜き抵抗が極めて高い。これより引抜抵抗の効果を上げ
るには粒子径の範囲が２０μｍ以下に限られることが判
る。
してタルクについて、粒子径の大きさによる効果を確認
するため、実施例１と同一の方法で繊維を作り、引き抜
き抵抗を同様に測定した。タルクはマスターバッチを作
成する前に分級して用いた。測定結果を図３に示してい
る。同図からも明らかなように、粒子径が２０μｍ以上
では繊度を小さくすることができず、引き抜き抵抗を高
くできなかった。粒子径が１μｍから２０μｍでは引き
抜き抵抗が極めて高い。これより引抜抵抗の効果を上げ
るには粒子径の範囲が２０μｍ以下に限られることが判
る。
【００２４】《実施例３》板状無機剤のタルクを鞘部に
添加し、複合繊維の鞘部と芯部との比率を変えた場合の
特性の変化を図４に示している。この実施例では、タル
クの添加量および複合繊維の鞘部と芯部の断面積比率以
外は、上記実施例２と同一の方法で繊維を作製し、同様
に引抜き抵抗を測定した。
添加し、複合繊維の鞘部と芯部との比率を変えた場合の
特性の変化を図４に示している。この実施例では、タル
クの添加量および複合繊維の鞘部と芯部の断面積比率以
外は、上記実施例２と同一の方法で繊維を作製し、同様
に引抜き抵抗を測定した。
【００２５】図４に示す結果から明らかなように、鞘部
と芯部の断面積比率を一定にした場合に、鞘部の無機剤
添加量を上げると繊維全体の粗雑化が進み、アンカー効
果が上がり、繊維強度に対する引抜き抵抗が高くなる。
しかし、無機剤添加により繊維自身の強度が下がるた
め、引抜き抵抗は最大値を示した後低下する。このよう
に繊維強度は、鞘部と芯部との断面積比率によって変化
するので、無機剤添加量は複合繊維全体に対して２５重
量％以下にする。
と芯部の断面積比率を一定にした場合に、鞘部の無機剤
添加量を上げると繊維全体の粗雑化が進み、アンカー効
果が上がり、繊維強度に対する引抜き抵抗が高くなる。
しかし、無機剤添加により繊維自身の強度が下がるた
め、引抜き抵抗は最大値を示した後低下する。このよう
に繊維強度は、鞘部と芯部との断面積比率によって変化
するので、無機剤添加量は複合繊維全体に対して２５重
量％以下にする。
【００２６】《実施例４》本発明繊維をセメント中に分
散させ成形品での補強効果を確認するために試験を行っ
た。繊維の製造法は、紡糸原糸の作成は実施例２−１と
同一であるが、温水バスを用いて９０℃で４．５倍に延
伸し、続いて温水バス９５℃で定長熱処理した。そして
成形品に分散させるために親水性の油剤を付着させ５mm
長にカットした。１００℃で１時間乾燥を行なった。ま
た、同一条件で作製したタルク無添加の繊維（比較例
７）および、塊状の炭酸カルシウムを添加した繊維（比
較例８）を得て、これらを用いて以下の方法でモルタル
成形品を作製し、それぞれの曲げ強度を以下の方法で測
定した。 《強度試験用モルタル成形品の作製》成形材料としてセ
メントに普通ポルトランドセメント、水に地下水を用い
た。モルタル混練はオムニミキサーを用い、始めにセメ
ントと砂を撹拌し、ついで水を加え撹拌し、最後に繊維
を添加し撹拌した。成形は突き棒を用いてモルタルが均
一になるように型枠に注入し、ついでプレス機で加圧
（３０kg／cm2 ）した。試料のサイズは厚さ４０mm、巾
４０mm、長さ１６０mm。７日間水中で養生を行なった。 《曲げ強度の測定》試料は湿潤状態で、インストロン型
試験機を用い、３点曲げ法（スパン間距離１００mm、押
え速度１mm／min ）で曲げ強力を測定した。曲げ強度は
次の式により求めた。（ＪＩＳ Ａ ５９０７に準処） 図７に示す測定結果から明らかなように、板状無機剤タ
ルクが添加された繊維をセメントに混練した本実施例の
成形品の物性（曲げ強度）は、引抜き抵抗の場合と同様
に、無機剤無添加のもの（比較例７）はもちろん、塊状
の炭酸カルシウム添加品（比較例８）と比較してもはる
かに高い値になっている。
散させ成形品での補強効果を確認するために試験を行っ
た。繊維の製造法は、紡糸原糸の作成は実施例２−１と
同一であるが、温水バスを用いて９０℃で４．５倍に延
伸し、続いて温水バス９５℃で定長熱処理した。そして
成形品に分散させるために親水性の油剤を付着させ５mm
長にカットした。１００℃で１時間乾燥を行なった。ま
た、同一条件で作製したタルク無添加の繊維（比較例
７）および、塊状の炭酸カルシウムを添加した繊維（比
較例８）を得て、これらを用いて以下の方法でモルタル
成形品を作製し、それぞれの曲げ強度を以下の方法で測
定した。 《強度試験用モルタル成形品の作製》成形材料としてセ
メントに普通ポルトランドセメント、水に地下水を用い
た。モルタル混練はオムニミキサーを用い、始めにセメ
ントと砂を撹拌し、ついで水を加え撹拌し、最後に繊維
を添加し撹拌した。成形は突き棒を用いてモルタルが均
一になるように型枠に注入し、ついでプレス機で加圧
（３０kg／cm2 ）した。試料のサイズは厚さ４０mm、巾
４０mm、長さ１６０mm。７日間水中で養生を行なった。 《曲げ強度の測定》試料は湿潤状態で、インストロン型
試験機を用い、３点曲げ法（スパン間距離１００mm、押
え速度１mm／min ）で曲げ強力を測定した。曲げ強度は
次の式により求めた。（ＪＩＳ Ａ ５９０７に準処） 図７に示す測定結果から明らかなように、板状無機剤タ
ルクが添加された繊維をセメントに混練した本実施例の
成形品の物性（曲げ強度）は、引抜き抵抗の場合と同様
に、無機剤無添加のもの（比較例７）はもちろん、塊状
の炭酸カルシウム添加品（比較例８）と比較してもはる
かに高い値になっている。
【００２７】成形品の曲げ強度を測定した後に破壊断面
を観察すると、本実施例のタルク添加品では、繊維が引
き抜かれずに繊維自身の破断（基材破壊）が生じている
ことが判る。これに対して、比較例７では、繊維破断は
全く見られない（図５の電子顕微鏡写真参照）。なお、
写真は添付していないが、比較例８の場合でも繊維破断
は極僅かしか生じていなかった、。以上のことより、板
状無機剤を添加することにより、繊維とセメントとの接
着を大幅に改良できることが判る。
を観察すると、本実施例のタルク添加品では、繊維が引
き抜かれずに繊維自身の破断（基材破壊）が生じている
ことが判る。これに対して、比較例７では、繊維破断は
全く見られない（図５の電子顕微鏡写真参照）。なお、
写真は添付していないが、比較例８の場合でも繊維破断
は極僅かしか生じていなかった、。以上のことより、板
状無機剤を添加することにより、繊維とセメントとの接
着を大幅に改良できることが判る。
【００２８】
【発明の効果】以上、実施例および比較例で詳細に説明
したように、本発明にかかるセメント補強用熱可塑性合
成繊維によれば、繊維表面が粗雑化され、これにより引
き抜き抵抗が高くなり、ＦＲＣとしての機械強度も大き
くなる。
したように、本発明にかかるセメント補強用熱可塑性合
成繊維によれば、繊維表面が粗雑化され、これにより引
き抜き抵抗が高くなり、ＦＲＣとしての機械強度も大き
くなる。
【図１】本発明の実施例および比較例の合成繊維の繊維
の形状を示す図面代用写真である。
の形状を示す図面代用写真である。
【図２】合成繊維の無機剤の形状と接着性評価との関係
を示す図表である。
を示す図表である。
【図３】合成繊維の無機剤の粒子径を変えた場合の引抜
抵抗の測定結果を示す図表である。
抵抗の測定結果を示す図表である。
【図４】複合繊維の鞘部に添加する無機剤の量を変えた
場合の引張強度の測定結果を示す図表である。
場合の引張強度の測定結果を示す図表である。
【図５】曲げ強度試験後の繊維形状の図面代用写真であ
る。
る。
【図６】ＦＲＣ成形品用の合成繊維の物性を示す図表で
ある。
ある。
【図７】本発明にかかる合成繊維を用いたＦＲＣ成形品
と比較品の物性を示す図表である。
と比較品の物性を示す図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 16/06
Claims (1)
- 【請求項１】 粒子径が２０μｍ以下の略板状無機剤を
１〜６０重量％の範囲で添加してなる鞘部を有する鞘芯
型の熱可塑性合成繊維であって、該板状無機剤の添加率
が鞘芯型複合繊維の全体に対して２５重量％以下である
ことを特徴とするセメント補強用熱可塑性合成繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03137036A JP3080686B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | セメント補強用熱可塑性合成繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03137036A JP3080686B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | セメント補強用熱可塑性合成繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069254A JPH069254A (ja) | 1994-01-18 |
| JP3080686B2 true JP3080686B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=15189354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03137036A Expired - Fee Related JP3080686B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | セメント補強用熱可塑性合成繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3080686B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2423560C2 (ru) | 2005-09-30 | 2011-07-10 | Айдгенессише Материальпрюфунгс-Унд Форшунгсанштальт | Двухкомпонентные синтетические волокна для применения в строительных материалах на цементной основе |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP03137036A patent/JP3080686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH069254A (ja) | 1994-01-18 |
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