JP4002684B2 - 高耐熱性ポリプロピレン繊維 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンに関し、特にセメントコンクリート補強材として用いる高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から建材用途として内装材、外装材、屋根材等にセメント成形物が使用されている。これらセメントコンクリート成形物の補強用繊維としては、従来よりアスベスト繊維を添加した製品が広く使用されているが、近年、特に環境問題が厳しくなるにつれアスベストの健康への悪影響が問題視されている。欧米ではアスベストの発ガン性が問題視されておりこの代替繊維の使用が年々増加傾向にある。我が国でもこれら欧米の動きに合わせて関係官庁の行政指導や石綿セメント製品メーカー等の業界の自主規制により窯業・建材分野においてアスベストを使用しない方向になっている。このアスベストを代替する補強用繊維としてはポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアクリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維、耐アルカリガラスファイバー（ＡＲＧ）等の無機質の繊維、紙、パルプ、リネン、綿等の天然繊維、炭素繊維などが提案されているが必ずしも満足な性能が得られていないのが現状である。近年、人体に悪影響のない代替繊維として特にポリオレフィン繊維が使用され始めている。
【０００３】
セメントはその成形を行う段階で、養生過程を必要とする。養生はオートクレーブ内（１０ｋｇｆ／ｃｍ２）で１７０〜１８０℃、数十時間行うものである。しかしながら、通常のポリプロピレン繊維では融点が１６０〜１６５℃であるため、この養生に耐えきれず融解してしまい、養生終了後にセメントコンクリート中にポリプロピレンが繊維として存在しない問題が生じてくる。コンクリートの養生温度を１６５〜１７０℃に下げれば、養生に長時間必要となり生産性低下を引き起こす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の観点から、セメントコンクリート補強材として、オートクレーブ養生１８０℃以上で融解せず、形態保持性に優れた高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意研究を行った結果、特定の立体規則性を持ったポリプロピレンに飽和脂肪酸ビスアマイド化合物を配合した樹脂組成物から延伸性に優れ、高度に配向結晶化した高融点ポリプロピレン繊維もしくはヤーンが得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、アイソタクチックペンタッドフラクションが９６％以上、かつメルトフローレートが０．３〜３０ｇ／１０分であるホモポリプロピレン１００重量部に対して、一般式；
ＲＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｎＮＨＣＯＲ
（ただし、Ｒは炭素数１１〜２１の脂肪族炭化水素基、ｎは１〜８の整数である。）で表される飽和脂肪酸ビスアマイド化合物を０．０５〜０．４重量部添加したポリプロピレン樹脂組成物を溶融成形後、延伸してなる高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
１．ポリプロピレン樹脂
本発明におけるポリプロピレン樹脂は、立体規則性の指標であるアイソタクチックペンタッドフラクション（以下、ＩＰＦという）が９６％以上、かつメルトフローレート（以下、ＭＦＲという）が０．３〜３０ｇ／１０分、好ましくは１．０〜３０ｇ／１０分を満たすホモポリプロピレンである。
ＩＰＦが９６％未満であると、当該ポリプロピレン樹脂及びその成形物の融解温度が低く、セメント補強材として好ましくない。また、ＭＦＲが０．３ｇ／１０分未満であると、溶融成形（おもに繊維の紡糸）時にダイス出口の圧力が上昇しすぎるため好ましくない。ＭＦＲが３０ｇ／１０分を超えると、ポリプロピレン樹脂中に高分子量成分が少ないため、延伸後の繊維もしくはヤーンに配向結晶が少なくなり、その結果として繊維もしくはヤーンの融解温度が低くなり、セメント補強材として好ましくない。
【０００７】
２．飽和脂肪酸ビスアマイド化合物
本発明において用いる飽和脂肪酸ビスアマイド化合物は、一般式；ＲＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｎＮＨＣＯＲ（ただし、Ｒは炭素数１１〜２１の脂肪族炭化水素基、ｎは１〜８の整数である。）で表されるものであり、例えば、メチレンビスステアリン酸アマイド、メチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスカプリン酸アマイド、エチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスベヘン酸アマイド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アマイド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アマイド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アマイド等が挙げられる。
本発明において、飽和脂肪酸ビスアマイド化合物の使用量は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して０．０５〜０．４重量部、好ましくは０．１〜０．３５重量部である。０．０５重量部未満では、延伸性改良が認められない。また、０．４重量部を超えると、溶融成形時に飽和脂肪酸ビスアマイドに起因する発煙並びにダイス出口での目やに発生等を伴い、作業上、工程安定上好ましくない。飽和脂肪酸ビスアマイド化合物は、ポリプロピレン樹脂組成物調製時に配合してもよいし、マスターバッチ化してポリプロピレン樹脂とドライブレンドしてもよい。
【０００８】
３．その他の添加剤
本発明に係わるポリプロピレン樹脂の延伸繊維には、使用目的に応じて適宜従来公知のポリオレフィン用改質剤を併用することができる。例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤（界面活性剤を含む）、中和剤、エポキシ安定剤、可塑剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、充填剤、発泡剤、発泡助剤、架橋剤、架橋助剤、顔料等である。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤及びビタミン類等が挙げられる。中和剤（分散剤もかねる）としては、金属石鹸、ハイドロタルサイト類、リチウムアルミニウム複合水酸化物塩、ケイ酸塩、金属酸化物、金属水酸化物等が挙げられる。
また、セメント中での繊維またはヤーンの分散性を向上させるために、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド等の親水性のポリマーを０．１〜２０重量部の範囲内で添加することも有効である。
【０００９】
４．高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンの製造方法
本発明の高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンは、上記ポリプロピレン樹脂組成物を溶融成形後、延伸して繊維もしくはヤーンとする。
（１）溶融成形
樹脂組成物の溶融成形は、一般に溶融押出成形により行われる。本発明の飽和脂肪酸ビスアマイド含有ポリプロピレン樹脂組成物をポリプロピレン繊維用原料とし、原料をペレット状又はパウダー状にして、マルチフィラメント溶融紡糸装置やモノフィラメント溶融紡糸装置を用い、未延伸糸を得る。またフラットダイあるいはリングダイを通して押し出した後に裁断することにより延伸用テープ（スプリットヤーン）が得られる。次いで、延伸装置で延伸する。
【００１０】
（２）延伸操作
延伸操作は、１段あるいは２段以上の多段で行うことができる。
延伸温度は７０〜１５０℃の範囲で、オーブン、熱板、遠赤外線、温水（湿熱）等を熱源として延伸操作を行う。
延伸倍率は、繊維の場合は１．５〜１０倍、好ましくは２〜７倍、ヤーンの場合は２〜２０倍、好ましくは４〜１８倍である。
【００１１】
（３）熱処理
このようにして得られたポリプロピレン繊維もしくはヤーンは、所望により（拘束条件下で）熱処理を施すことができる。この熱処理は、一般に１４０〜１７０℃、好ましくは１５０〜１６５℃の範囲で、０．５〜３０分、好ましくは１〜２０分間行う。この熱処理により配向結晶部の結晶化が進行し、更なる高融点化がもたらされる。
オートクレーブ養生する場合、１７０〜１８０℃の目的温度までゆっくりと２〜５時間掛けて上げて行くため、結果的にポリプロピレン繊維もしくはヤーンに熱処理を施しているのと同じ状況となっている。このため、熱処理を、オートクレーブ養生時に兼ねて行っても良い。
【００１２】
５．高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンの特性
上記の調製による本発明の高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンの特性として、分子配向の指標となる複屈折率Δｎが０．０１８以上であることが好ましく、特に０．２０以上であることが好ましい。Δｎが０．０１８未満であると、配向結晶が少なくなり、その結果繊維もしくはヤーンの融解温度が低くなり、セメント補強材として不適当なものとなり好ましくない。
【００１３】
６．本発明の繊維もしくはヤーンがセメント補強材として適用されるセメント
本発明の繊維もしくはヤーンがセメント補強材として適用されるセメントとしては、例えば、通常ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、シリカセメント、マグネシアセメント、ポゾランセメント等の水硬性セメント、石膏、石炭などの気硬性セメント、耐酸セメントなどの特殊セメント等を挙げることが出来る。
また、上記セメントを用いたセメント組成物としては、例えば、上述したセメントのうち一種または二種以上に炭酸カルシウム、水酸化マグネシウムまたはチタンホワイトなどの無機材料や、必要に応じて小石、砂などの骨材、パラフィン、ワックス、レゾール型フェノール樹脂などの熱硬化性水溶性樹脂、各種のポリマーエマルジョン、硬化促進剤、硬化遅延剤、減水剤などを配合することにより得ることができる。このセメント組成物を硬化させる場合には、セメント組成物に水を加える際のセメントと水との混合比、いわゆるＣ／Ｗ比は１〜１０の範囲とすることが好ましい。Ｃ／Ｗ比が１未満では水の量が多くなりすぎ、セメント硬化物の強度が十分に高くならず、１０を超えるとセメント組成物の流動性が悪化する。
【００１４】
７．高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンを用いた強化セメント成形物
本発明の高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンを、セメント補強材として用いるに際しては、該セメント補強材の形状によって使用する形態が異なる。
ヤーン状のものをセメント補強材とする場合には、上記セメント組成物が完全に硬化していない段階で、本発明に係わるセメント補強材をロックボルトなどによりセメント組成物の半硬化物に固定し、さらにセメント組成物を供給する方法等が用いられる。
また、繊維状のものをセメント補強材とする場合には、好ましくはセメント補強材繊維を３〜３０ｍｍの長さに切断した後、上記セメント組成物中に混入して用いるのが好ましい。この場合、繊維長が３０ｍｍを超えると、セメント組成物中に均一に分散しづらくなり、逆に３ｍｍ未満であると、十分な補強効果を得ることが出来なくなるので好ましくない。
【００１５】
また、セメント補強材を混入させる量については、セメント組成物１００重量部に対して、０．５〜３０重量部が好ましく、特に１〜１５重量部が好ましい。セメント補強材の量が０．５重量部未満では、十分な補強効果を得ることができず、３０重量部を超えるとセメント補強材が均一に分散しづらくなる。
【００１６】
本発明の繊維強化セメント成形物としては、種々のセメント製品が挙げられる。例えば、テトラポットなどの水中構造物、橋梁、トンネル等の道路や鉄道用構造物、ビル、住宅（内装材、外装材）、壁面など構造物、護岸ブロック、瓦等を挙げることができる。
【００１７】
【実施例】
以下に、実施例で本発明を詳細に説明する。実施例における試験法は以下の通りである。
（１）ＩＰＦ：エイ・ザンベリー（Ａ．Ｚａｍｂｅｌｌｉ）らによってＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，６巻，９２５頁（１９７３）に発表された方法に従い、同位体炭素による核磁気共鳴スペクトル（１３Ｃ−ＮＭＲ）を使用して測定されるポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック分率である。すなわち、アイソタクチックペンタッド分率は、プロピレンモノマー単位が５個連続してアイソタクチック結合したプロピレン単位の分率である。但し、ピークの帰属に関しては、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、８巻、６８７頁（１９７５）に記載の上記文献の訂正版に基づいて行った。具体的には、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルのメチル炭素領域の全吸収ピーク中ｍｍｍｍピークの強度分率をもってアイソタクチックペンタッド単位を測定した。
【００１８】
（２）ＭＦＲ：ＪＩＳ Ｋ ７２１０により荷重２．１６ｋｇ、２３０℃にて測定した。
（３）Ｍｗ／Ｍｎ（分子量分布）：ＧＰＣにて測定した。
【００１９】
（４）紡糸性：ギアポンプ付きマルチフィラメント紡糸機を用いて成形温度紡糸温度２９０℃、巻取速度３００ｍ／分、冷却温度２０℃で溶融紡糸する際に生じる糸切れ頻度を下記の基準で評価した。
○：上記条件下で連続３時間紡糸時に糸切れが生じないもの。
△：上記条件下で連続３時間紡糸時に１〜４回糸切れが生じたもの。
×：上記条件下で連続３時間紡糸時に５回以上糸切れが生じたもの。
【００２０】
（５）最高延伸倍率：延伸工程において、２０分間延伸による糸切れが生じない上限の倍率とした。
（６）融解ピーク温度及び融解終了温度：ＤＳＣ測定によりサンプル（延伸糸もしくはヤーン）約１０ｍｇについて、室温から走査温度１０℃／分にて２１０℃まで昇温して測定した。
【００２１】
（７）複屈折率：
繊維の場合は、日本光学工業株式会社製偏光顕微鏡を用い、次の計算式で算出した。
Δｎ＝（α／１８０＋ｍ）×λ／ｄ
（ただし、Δｎ：複屈折率、α：アナライザー回転角（ｄｅｇ）、ｍ：干渉縞の数、λ：単色光の波長（５４６ｎｍ）、ｄ：繊維径である。）
ヤーンの場合は、ＫＳシステムズ株式会社製自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤ型により測定した。サンプルは、延伸後のテープ（ニードルによる裁断前）を使用した。
【００２２】
（８）繊維もしくはヤーンの形態保持性：１８０℃、１０気圧オートクレーブ養生後のコンクリートテストピースを割り、その断面に残って繊維形状から下記の基準で評価した。
○：断面の糸の形状が完全に残った状態のもの。
△：断面の糸の形状が一部溶けて形態変化が見られるもの。
×：断面の糸の形状が溶けて形態変化が著しいもの。
【００２３】
実施例１
ＩＰＦが９６％、ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が６のホモポリプロピレンに酸化防止剤として、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）］メタン（Ｉｒ１０１０、チバガイギー製）及びトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト（Ｉｒ１６８、チバガイギー製）を各々０．０５重量部、中和剤としてカルシウムステアレートを０．０５重量部、そしてエチレンビスステアリン酸アマイド（ＥＢＳ、日本化成（株）製スリパックスＥ）を０．２重量部添加し、スーパーミキサーを用いてブレンドした後、５０ｍｍφの押出成形機にて２３０℃、７５ｒｐｍのスクリュー回転数で溶融混練し、ペレット状のポリプロピレンを得た。
これをギアポンプ付きマルチフィラメント紡糸機（ダイス：０．８ｍｍφ×３０穴）を用いて、紡糸温度２９０℃、巻取速度３００ｍ／分で溶融紡糸し、約２０デニールの未延伸糸を得た。
次いで、フィードスピード５０ｍ／分、フィードロール温度９０℃、延伸点のヒーター温度１３０℃、ドローロール温度１１０℃の条件下で延伸を行い、最高延伸倍率４．５倍で、４倍延伸糸を得た。
【００２４】
上記のようにして得られた延伸繊維を長さ１５ｍｍに切断した後、ポルトランドセメント（小野田秩父セメント社製）、８号珪砂及び水を重量比で、ポルトランドセメント：珪砂：水＝１００：１００：６０となるように配合してなるセメント組成物中に混入させた。なお、セメント組成物と上記繊維状セメント補強材との混合比は、容量比でセメント組成物：繊維状セメント補強材＝１００：１とした。
上記のようにして得られたセメント−繊維状セメント補強材混合物を、長さ８０ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ２０ｍｍの型枠中に流し込み、次のような常圧蒸気養生を１日、次いでオートクレーブ養生を１日行った。
常圧蒸気養生：２３℃で２〜５時間養生した後、６５℃まで２０℃／時間の度で上げた後、３〜５時間等温養生をする。その後１０〜１５時間かけて２３℃までゆっくりと冷却する。
オートクレーブ養生：脱型した後、オートクレーブ釜へ投入し、３〜６時間かけて１８０℃、１０気圧まで加熱、加圧した後、３〜５時間等温等圧を保つ。その後釜の外壁の空間に水を張り７〜１０時間かけて冷却する。
ＤＳＣ測定による繊維状セメント補強材そのものの融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７９℃、１８２℃で、従来に比べ格段の融点上昇がみられ、その結果、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２５】
実施例２
ＥＢＳの添加量を０．０５重量部とした以外は、実施例１と同様にして延伸倍率３．８倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７６℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２６】
実施例３
ＩＰＦが９６．３％、ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が１２のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率４倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７８℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２７】
実施例４
ＩＰＦが９７．０％、ＭＦＲが１５ｇ／１０分、分子量分布が６．２、のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率５倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７６℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２８】
実施例５
ＩＰＦが９７．１％、ＭＦＲが３０ｇ／１０分、分子量分布が４．５のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率５．５倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７５℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１
ＩＰＦが９２．０％、ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が６のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率４倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１６０℃、１６５℃と融点が低く、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその繊維形態を保持されていないことが確認された。結果を表１に示す。
【００３０】
比較例２
ＩＰＦが９６．８％、ＭＦＲが１００ｇ／１０分、分子量分布が６．２のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率６倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１６６℃、１６９℃と融点は低く、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその繊維形態を保持されていないことが確認された。結果を表１に示す。
【００３１】
比較例３
ＥＢＳ添加量を０．０１重量部とした以外は、実施例１と同様にして延伸倍率３倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７０℃、１７５℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後において、その繊維形態の保持性は芳しくなかった。結果を表１に示す。
【００３２】
比較例４
ＥＢＳを無添加とした以外は、実施例１と同様にして延伸倍率３倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７０℃、１７５℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後において、その繊維形態の保持性は芳しくなかった。結果を表１に示す。
【００３３】
比較例５
ＥＢＳ添加量を２重量部とした以外は、実施例１と同様にして延伸倍率４倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７９℃、１８１℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後において、その繊維形態の保持性は良好であったが、紡糸時において、発煙、目やに、断糸が著しく、操業性の面から芳しくなかった。結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
実施例６
実施例１で調製したペレット状のポリプロピレンを用い、押出温度２３０℃、ブローアップレシオ０．９０でインフレーションフィルムを成形したのち、これを軸方向に裁断し、延伸を施した。
延伸は、熱板１３５℃、熱セット（熱処理）温度１５０℃、巻き取りロールスピードは１００ｍ／分とし、繰出ロールスピードを調整し延伸倍率を決定した。こうして最高延伸倍率１１倍で、１０倍延伸テープを得た。その後、ニードルにより、幅を０．１ｍｍ程度にしたのち、長さ１５ｍｍに切断した。これをセメント補強材として、実施例１と同様にして、試験サンプルを得た。
ＤＳＣ測定による延伸テープの融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７８℃、１８１℃と融点が高く、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその繊維形態は、保持されていることが確認された。結果を表２に示す。
【００３６】
実施例７
ＥＢＳ添加量を０．０５重量部とした以外は、実施例６と同様にして延伸倍率９．５倍のテープ状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による補強材の融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７６℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその繊維形態は、保持されていることが確認された。結果を表２に示す。
【００３７】
比較例６
ＩＰＦが９２．０％、ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が６のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例６と同様にして延伸倍率１０倍のテープ状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による補強材の融解ピーク、終了温度はそれぞれ１６１℃、１６６℃と融点は低く、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその形態は保持されていないことが確認された。結果を表２に示す。
【００３８】
比較例７
ＩＰＦが９６．８％、ＭＦＲが１００ｇ／１０分、分子量分布が６．２のホモポリプロピレンでは、インフレーションフィルムの形成が出来ず、評価不可能であった。結果を表２に示す。
【００３９】
比較例８
ＥＢＳ添加量を０．０１重量部とした以外は、実施例６と同様にして延伸倍率８倍のテープ状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による補強材の融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７０℃、１７５℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその形態の保持性は芳しくなかった。結果を表２に示す。
【００４０】
比較例９
ＥＢＳを無添加とした以外は、実施例６と同様にして延伸倍率８倍のテープ状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による補強材の融解ピーク、終了温度はそれぞれ１６９℃、１７５℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその形態の保持性は芳しくなかった。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
【発明の効果】
本発明のポリプロピレン繊維もしくはヤーンは、高立体規則性のポリプロピレンに飽和脂肪酸ビスアマイド化合物を添加した組成物から得られる高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンであり、セメント補強剤として用いると、過酷な養生下においてもその繊維形態が維持され、補強剤としての効果を十分に発揮できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンに関し、特にセメントコンクリート補強材として用いる高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から建材用途として内装材、外装材、屋根材等にセメント成形物が使用されている。これらセメントコンクリート成形物の補強用繊維としては、従来よりアスベスト繊維を添加した製品が広く使用されているが、近年、特に環境問題が厳しくなるにつれアスベストの健康への悪影響が問題視されている。欧米ではアスベストの発ガン性が問題視されておりこの代替繊維の使用が年々増加傾向にある。我が国でもこれら欧米の動きに合わせて関係官庁の行政指導や石綿セメント製品メーカー等の業界の自主規制により窯業・建材分野においてアスベストを使用しない方向になっている。このアスベストを代替する補強用繊維としてはポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアクリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維、耐アルカリガラスファイバー（ＡＲＧ）等の無機質の繊維、紙、パルプ、リネン、綿等の天然繊維、炭素繊維などが提案されているが必ずしも満足な性能が得られていないのが現状である。近年、人体に悪影響のない代替繊維として特にポリオレフィン繊維が使用され始めている。
【０００３】
セメントはその成形を行う段階で、養生過程を必要とする。養生はオートクレーブ内（１０ｋｇｆ／ｃｍ２）で１７０〜１８０℃、数十時間行うものである。しかしながら、通常のポリプロピレン繊維では融点が１６０〜１６５℃であるため、この養生に耐えきれず融解してしまい、養生終了後にセメントコンクリート中にポリプロピレンが繊維として存在しない問題が生じてくる。コンクリートの養生温度を１６５〜１７０℃に下げれば、養生に長時間必要となり生産性低下を引き起こす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の観点から、セメントコンクリート補強材として、オートクレーブ養生１８０℃以上で融解せず、形態保持性に優れた高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意研究を行った結果、特定の立体規則性を持ったポリプロピレンに飽和脂肪酸ビスアマイド化合物を配合した樹脂組成物から延伸性に優れ、高度に配向結晶化した高融点ポリプロピレン繊維もしくはヤーンが得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、アイソタクチックペンタッドフラクションが９６％以上、かつメルトフローレートが０．３〜３０ｇ／１０分であるホモポリプロピレン１００重量部に対して、一般式；
ＲＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｎＮＨＣＯＲ
（ただし、Ｒは炭素数１１〜２１の脂肪族炭化水素基、ｎは１〜８の整数である。）で表される飽和脂肪酸ビスアマイド化合物を０．０５〜０．４重量部添加したポリプロピレン樹脂組成物を溶融成形後、延伸してなる高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
１．ポリプロピレン樹脂
本発明におけるポリプロピレン樹脂は、立体規則性の指標であるアイソタクチックペンタッドフラクション（以下、ＩＰＦという）が９６％以上、かつメルトフローレート（以下、ＭＦＲという）が０．３〜３０ｇ／１０分、好ましくは１．０〜３０ｇ／１０分を満たすホモポリプロピレンである。
ＩＰＦが９６％未満であると、当該ポリプロピレン樹脂及びその成形物の融解温度が低く、セメント補強材として好ましくない。また、ＭＦＲが０．３ｇ／１０分未満であると、溶融成形（おもに繊維の紡糸）時にダイス出口の圧力が上昇しすぎるため好ましくない。ＭＦＲが３０ｇ／１０分を超えると、ポリプロピレン樹脂中に高分子量成分が少ないため、延伸後の繊維もしくはヤーンに配向結晶が少なくなり、その結果として繊維もしくはヤーンの融解温度が低くなり、セメント補強材として好ましくない。
【０００７】
２．飽和脂肪酸ビスアマイド化合物
本発明において用いる飽和脂肪酸ビスアマイド化合物は、一般式；ＲＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｎＮＨＣＯＲ（ただし、Ｒは炭素数１１〜２１の脂肪族炭化水素基、ｎは１〜８の整数である。）で表されるものであり、例えば、メチレンビスステアリン酸アマイド、メチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスカプリン酸アマイド、エチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスベヘン酸アマイド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アマイド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アマイド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アマイド等が挙げられる。
本発明において、飽和脂肪酸ビスアマイド化合物の使用量は、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して０．０５〜０．４重量部、好ましくは０．１〜０．３５重量部である。０．０５重量部未満では、延伸性改良が認められない。また、０．４重量部を超えると、溶融成形時に飽和脂肪酸ビスアマイドに起因する発煙並びにダイス出口での目やに発生等を伴い、作業上、工程安定上好ましくない。飽和脂肪酸ビスアマイド化合物は、ポリプロピレン樹脂組成物調製時に配合してもよいし、マスターバッチ化してポリプロピレン樹脂とドライブレンドしてもよい。
【０００８】
３．その他の添加剤
本発明に係わるポリプロピレン樹脂の延伸繊維には、使用目的に応じて適宜従来公知のポリオレフィン用改質剤を併用することができる。例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤（界面活性剤を含む）、中和剤、エポキシ安定剤、可塑剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、充填剤、発泡剤、発泡助剤、架橋剤、架橋助剤、顔料等である。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤及びビタミン類等が挙げられる。中和剤（分散剤もかねる）としては、金属石鹸、ハイドロタルサイト類、リチウムアルミニウム複合水酸化物塩、ケイ酸塩、金属酸化物、金属水酸化物等が挙げられる。
また、セメント中での繊維またはヤーンの分散性を向上させるために、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド等の親水性のポリマーを０．１〜２０重量部の範囲内で添加することも有効である。
【０００９】
４．高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンの製造方法
本発明の高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンは、上記ポリプロピレン樹脂組成物を溶融成形後、延伸して繊維もしくはヤーンとする。
（１）溶融成形
樹脂組成物の溶融成形は、一般に溶融押出成形により行われる。本発明の飽和脂肪酸ビスアマイド含有ポリプロピレン樹脂組成物をポリプロピレン繊維用原料とし、原料をペレット状又はパウダー状にして、マルチフィラメント溶融紡糸装置やモノフィラメント溶融紡糸装置を用い、未延伸糸を得る。またフラットダイあるいはリングダイを通して押し出した後に裁断することにより延伸用テープ（スプリットヤーン）が得られる。次いで、延伸装置で延伸する。
【００１０】
（２）延伸操作
延伸操作は、１段あるいは２段以上の多段で行うことができる。
延伸温度は７０〜１５０℃の範囲で、オーブン、熱板、遠赤外線、温水（湿熱）等を熱源として延伸操作を行う。
延伸倍率は、繊維の場合は１．５〜１０倍、好ましくは２〜７倍、ヤーンの場合は２〜２０倍、好ましくは４〜１８倍である。
【００１１】
（３）熱処理
このようにして得られたポリプロピレン繊維もしくはヤーンは、所望により（拘束条件下で）熱処理を施すことができる。この熱処理は、一般に１４０〜１７０℃、好ましくは１５０〜１６５℃の範囲で、０．５〜３０分、好ましくは１〜２０分間行う。この熱処理により配向結晶部の結晶化が進行し、更なる高融点化がもたらされる。
オートクレーブ養生する場合、１７０〜１８０℃の目的温度までゆっくりと２〜５時間掛けて上げて行くため、結果的にポリプロピレン繊維もしくはヤーンに熱処理を施しているのと同じ状況となっている。このため、熱処理を、オートクレーブ養生時に兼ねて行っても良い。
【００１２】
５．高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンの特性
上記の調製による本発明の高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンの特性として、分子配向の指標となる複屈折率Δｎが０．０１８以上であることが好ましく、特に０．２０以上であることが好ましい。Δｎが０．０１８未満であると、配向結晶が少なくなり、その結果繊維もしくはヤーンの融解温度が低くなり、セメント補強材として不適当なものとなり好ましくない。
【００１３】
６．本発明の繊維もしくはヤーンがセメント補強材として適用されるセメント
本発明の繊維もしくはヤーンがセメント補強材として適用されるセメントとしては、例えば、通常ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、シリカセメント、マグネシアセメント、ポゾランセメント等の水硬性セメント、石膏、石炭などの気硬性セメント、耐酸セメントなどの特殊セメント等を挙げることが出来る。
また、上記セメントを用いたセメント組成物としては、例えば、上述したセメントのうち一種または二種以上に炭酸カルシウム、水酸化マグネシウムまたはチタンホワイトなどの無機材料や、必要に応じて小石、砂などの骨材、パラフィン、ワックス、レゾール型フェノール樹脂などの熱硬化性水溶性樹脂、各種のポリマーエマルジョン、硬化促進剤、硬化遅延剤、減水剤などを配合することにより得ることができる。このセメント組成物を硬化させる場合には、セメント組成物に水を加える際のセメントと水との混合比、いわゆるＣ／Ｗ比は１〜１０の範囲とすることが好ましい。Ｃ／Ｗ比が１未満では水の量が多くなりすぎ、セメント硬化物の強度が十分に高くならず、１０を超えるとセメント組成物の流動性が悪化する。
【００１４】
７．高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンを用いた強化セメント成形物
本発明の高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンを、セメント補強材として用いるに際しては、該セメント補強材の形状によって使用する形態が異なる。
ヤーン状のものをセメント補強材とする場合には、上記セメント組成物が完全に硬化していない段階で、本発明に係わるセメント補強材をロックボルトなどによりセメント組成物の半硬化物に固定し、さらにセメント組成物を供給する方法等が用いられる。
また、繊維状のものをセメント補強材とする場合には、好ましくはセメント補強材繊維を３〜３０ｍｍの長さに切断した後、上記セメント組成物中に混入して用いるのが好ましい。この場合、繊維長が３０ｍｍを超えると、セメント組成物中に均一に分散しづらくなり、逆に３ｍｍ未満であると、十分な補強効果を得ることが出来なくなるので好ましくない。
【００１５】
また、セメント補強材を混入させる量については、セメント組成物１００重量部に対して、０．５〜３０重量部が好ましく、特に１〜１５重量部が好ましい。セメント補強材の量が０．５重量部未満では、十分な補強効果を得ることができず、３０重量部を超えるとセメント補強材が均一に分散しづらくなる。
【００１６】
本発明の繊維強化セメント成形物としては、種々のセメント製品が挙げられる。例えば、テトラポットなどの水中構造物、橋梁、トンネル等の道路や鉄道用構造物、ビル、住宅（内装材、外装材）、壁面など構造物、護岸ブロック、瓦等を挙げることができる。
【００１７】
【実施例】
以下に、実施例で本発明を詳細に説明する。実施例における試験法は以下の通りである。
（１）ＩＰＦ：エイ・ザンベリー（Ａ．Ｚａｍｂｅｌｌｉ）らによってＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，６巻，９２５頁（１９７３）に発表された方法に従い、同位体炭素による核磁気共鳴スペクトル（１３Ｃ−ＮＭＲ）を使用して測定されるポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック分率である。すなわち、アイソタクチックペンタッド分率は、プロピレンモノマー単位が５個連続してアイソタクチック結合したプロピレン単位の分率である。但し、ピークの帰属に関しては、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、８巻、６８７頁（１９７５）に記載の上記文献の訂正版に基づいて行った。具体的には、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルのメチル炭素領域の全吸収ピーク中ｍｍｍｍピークの強度分率をもってアイソタクチックペンタッド単位を測定した。
【００１８】
（２）ＭＦＲ：ＪＩＳ Ｋ ７２１０により荷重２．１６ｋｇ、２３０℃にて測定した。
（３）Ｍｗ／Ｍｎ（分子量分布）：ＧＰＣにて測定した。
【００１９】
（４）紡糸性：ギアポンプ付きマルチフィラメント紡糸機を用いて成形温度紡糸温度２９０℃、巻取速度３００ｍ／分、冷却温度２０℃で溶融紡糸する際に生じる糸切れ頻度を下記の基準で評価した。
○：上記条件下で連続３時間紡糸時に糸切れが生じないもの。
△：上記条件下で連続３時間紡糸時に１〜４回糸切れが生じたもの。
×：上記条件下で連続３時間紡糸時に５回以上糸切れが生じたもの。
【００２０】
（５）最高延伸倍率：延伸工程において、２０分間延伸による糸切れが生じない上限の倍率とした。
（６）融解ピーク温度及び融解終了温度：ＤＳＣ測定によりサンプル（延伸糸もしくはヤーン）約１０ｍｇについて、室温から走査温度１０℃／分にて２１０℃まで昇温して測定した。
【００２１】
（７）複屈折率：
繊維の場合は、日本光学工業株式会社製偏光顕微鏡を用い、次の計算式で算出した。
Δｎ＝（α／１８０＋ｍ）×λ／ｄ
（ただし、Δｎ：複屈折率、α：アナライザー回転角（ｄｅｇ）、ｍ：干渉縞の数、λ：単色光の波長（５４６ｎｍ）、ｄ：繊維径である。）
ヤーンの場合は、ＫＳシステムズ株式会社製自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤ型により測定した。サンプルは、延伸後のテープ（ニードルによる裁断前）を使用した。
【００２２】
（８）繊維もしくはヤーンの形態保持性：１８０℃、１０気圧オートクレーブ養生後のコンクリートテストピースを割り、その断面に残って繊維形状から下記の基準で評価した。
○：断面の糸の形状が完全に残った状態のもの。
△：断面の糸の形状が一部溶けて形態変化が見られるもの。
×：断面の糸の形状が溶けて形態変化が著しいもの。
【００２３】
実施例１
ＩＰＦが９６％、ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が６のホモポリプロピレンに酸化防止剤として、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）］メタン（Ｉｒ１０１０、チバガイギー製）及びトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト（Ｉｒ１６８、チバガイギー製）を各々０．０５重量部、中和剤としてカルシウムステアレートを０．０５重量部、そしてエチレンビスステアリン酸アマイド（ＥＢＳ、日本化成（株）製スリパックスＥ）を０．２重量部添加し、スーパーミキサーを用いてブレンドした後、５０ｍｍφの押出成形機にて２３０℃、７５ｒｐｍのスクリュー回転数で溶融混練し、ペレット状のポリプロピレンを得た。
これをギアポンプ付きマルチフィラメント紡糸機（ダイス：０．８ｍｍφ×３０穴）を用いて、紡糸温度２９０℃、巻取速度３００ｍ／分で溶融紡糸し、約２０デニールの未延伸糸を得た。
次いで、フィードスピード５０ｍ／分、フィードロール温度９０℃、延伸点のヒーター温度１３０℃、ドローロール温度１１０℃の条件下で延伸を行い、最高延伸倍率４．５倍で、４倍延伸糸を得た。
【００２４】
上記のようにして得られた延伸繊維を長さ１５ｍｍに切断した後、ポルトランドセメント（小野田秩父セメント社製）、８号珪砂及び水を重量比で、ポルトランドセメント：珪砂：水＝１００：１００：６０となるように配合してなるセメント組成物中に混入させた。なお、セメント組成物と上記繊維状セメント補強材との混合比は、容量比でセメント組成物：繊維状セメント補強材＝１００：１とした。
上記のようにして得られたセメント−繊維状セメント補強材混合物を、長さ８０ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ２０ｍｍの型枠中に流し込み、次のような常圧蒸気養生を１日、次いでオートクレーブ養生を１日行った。
常圧蒸気養生：２３℃で２〜５時間養生した後、６５℃まで２０℃／時間の度で上げた後、３〜５時間等温養生をする。その後１０〜１５時間かけて２３℃までゆっくりと冷却する。
オートクレーブ養生：脱型した後、オートクレーブ釜へ投入し、３〜６時間かけて１８０℃、１０気圧まで加熱、加圧した後、３〜５時間等温等圧を保つ。その後釜の外壁の空間に水を張り７〜１０時間かけて冷却する。
ＤＳＣ測定による繊維状セメント補強材そのものの融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７９℃、１８２℃で、従来に比べ格段の融点上昇がみられ、その結果、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２５】
実施例２
ＥＢＳの添加量を０．０５重量部とした以外は、実施例１と同様にして延伸倍率３．８倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７６℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２６】
実施例３
ＩＰＦが９６．３％、ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が１２のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率４倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７８℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２７】
実施例４
ＩＰＦが９７．０％、ＭＦＲが１５ｇ／１０分、分子量分布が６．２、のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率５倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７６℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２８】
実施例５
ＩＰＦが９７．１％、ＭＦＲが３０ｇ／１０分、分子量分布が４．５のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率５．５倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７５℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてもその繊維形態を保持していることが確認された。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１
ＩＰＦが９２．０％、ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が６のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率４倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１６０℃、１６５℃と融点が低く、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその繊維形態を保持されていないことが確認された。結果を表１に示す。
【００３０】
比較例２
ＩＰＦが９６．８％、ＭＦＲが１００ｇ／１０分、分子量分布が６．２のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例１と同様にして延伸倍率６倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１６６℃、１６９℃と融点は低く、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその繊維形態を保持されていないことが確認された。結果を表１に示す。
【００３１】
比較例３
ＥＢＳ添加量を０．０１重量部とした以外は、実施例１と同様にして延伸倍率３倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７０℃、１７５℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後において、その繊維形態の保持性は芳しくなかった。結果を表１に示す。
【００３２】
比較例４
ＥＢＳを無添加とした以外は、実施例１と同様にして延伸倍率３倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７０℃、１７５℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後において、その繊維形態の保持性は芳しくなかった。結果を表１に示す。
【００３３】
比較例５
ＥＢＳ添加量を２重量部とした以外は、実施例１と同様にして延伸倍率４倍の繊維状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７９℃、１８１℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後において、その繊維形態の保持性は良好であったが、紡糸時において、発煙、目やに、断糸が著しく、操業性の面から芳しくなかった。結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
実施例６
実施例１で調製したペレット状のポリプロピレンを用い、押出温度２３０℃、ブローアップレシオ０．９０でインフレーションフィルムを成形したのち、これを軸方向に裁断し、延伸を施した。
延伸は、熱板１３５℃、熱セット（熱処理）温度１５０℃、巻き取りロールスピードは１００ｍ／分とし、繰出ロールスピードを調整し延伸倍率を決定した。こうして最高延伸倍率１１倍で、１０倍延伸テープを得た。その後、ニードルにより、幅を０．１ｍｍ程度にしたのち、長さ１５ｍｍに切断した。これをセメント補強材として、実施例１と同様にして、試験サンプルを得た。
ＤＳＣ測定による延伸テープの融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７８℃、１８１℃と融点が高く、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその繊維形態は、保持されていることが確認された。結果を表２に示す。
【００３６】
実施例７
ＥＢＳ添加量を０．０５重量部とした以外は、実施例６と同様にして延伸倍率９．５倍のテープ状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による補強材の融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７６℃、１８０℃と格段の融点上昇が見られ、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその繊維形態は、保持されていることが確認された。結果を表２に示す。
【００３７】
比較例６
ＩＰＦが９２．０％、ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が６のホモポリプロピレンを用いた以外は、実施例６と同様にして延伸倍率１０倍のテープ状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による補強材の融解ピーク、終了温度はそれぞれ１６１℃、１６６℃と融点は低く、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその形態は保持されていないことが確認された。結果を表２に示す。
【００３８】
比較例７
ＩＰＦが９６．８％、ＭＦＲが１００ｇ／１０分、分子量分布が６．２のホモポリプロピレンでは、インフレーションフィルムの形成が出来ず、評価不可能であった。結果を表２に示す。
【００３９】
比較例８
ＥＢＳ添加量を０．０１重量部とした以外は、実施例６と同様にして延伸倍率８倍のテープ状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による補強材の融解ピーク、終了温度はそれぞれ１７０℃、１７５℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその形態の保持性は芳しくなかった。結果を表２に示す。
【００４０】
比較例９
ＥＢＳを無添加とした以外は、実施例６と同様にして延伸倍率８倍のテープ状セメント補強材を得、かつ実施例１と同様にして試験サンプルを得た。
その結果、ＤＳＣ測定による補強材の融解ピーク、終了温度はそれぞれ１６９℃、１７５℃で、１８０℃におけるオートクレーブ養生後においてその形態の保持性は芳しくなかった。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【発明の効果】
本発明のポリプロピレン繊維もしくはヤーンは、高立体規則性のポリプロピレンに飽和脂肪酸ビスアマイド化合物を添加した組成物から得られる高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーンであり、セメント補強剤として用いると、過酷な養生下においてもその繊維形態が維持され、補強剤としての効果を十分に発揮できる。
Claims (3)
- アイソタクチックペンタッドフラクションが９６％以上、かつメルトフローレートが０．３〜３０ｇ／１０分であるホモポリプロピレン１００重量部に対して、一般式；
ＲＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｎＮＨＣＯＲ
（ただし、Ｒは炭素数１１〜２１の脂肪族炭化水素基、ｎは１〜８の整数である。）で表される飽和脂肪酸ビスアマイド化合物を０．０５〜０．４重量部添加したポリプロピレン樹脂組成物を溶融成形後、延伸してなる高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーン。 - セメント補強用繊維として用いた場合に、１７５〜１８０℃のオートクレーブ養生時に形態保持性に優れることを特徴とする請求項１記載の高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーン。
- 分子配向の指標となる複屈折率が０．０１８以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の高耐熱性ポリプロピレン繊維もしくはヤーン。
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