JP7364836B2 - 水硬性硬化体添加用集束繊維、それを含むプレミックスセメント組成物及び水硬性硬化体、並びにその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、セメント、モルタル等の水硬性材料に添加することができ、特にプレミックスセメント組成物に好適に用いることができる水硬性硬化体添加用集束繊維、それを含むプレミックスセメント組成物及び水硬性硬化体、並びにその製造方法に関する。

従来、石綿に替わるセメント補強用繊維、特にモルタル用の補強繊維としては、種々の無機繊維及び合成繊維の使用が提案されているが、単繊維のような細く柔らかいものではセメント材料と混合の際に骨材にまとわりついて十分な補強効果が得にくいため、太い単繊維を使用することで、セメント材料と混合時に骨材にまとわりつかないような工夫がなされている。しかしながら、太い繊維を使用するとコテ塗り性が悪くなることから、近年においては細い繊維を接合集束していわゆる集束繊維となし、モルタル用セメント及び細骨材と混合したのち水を加えて攪拌したとき集束繊維が分繊され、それによってモルタル（セメント硬化体）を補強する集束繊維が使用されている。

例えば、特許文献１には、単繊維を水溶性集束剤で収束させたセメント補強用集束繊維が記載されている。特許文献２には、平行な繊維集合物の繊維間を非水溶性糊剤で接着集束させたセメント補強用集束繊維が記載されている。特許文献３には、炭素数８～１８のノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩が付着された短カット繊維が接合集束されているセメント補強用集束繊維が記載されている。

特開平７－３０９６５０号公報 特開平８－１２３９１号公報 特開平７－２５５４号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載のセメント補強用集束繊維は、スラリー中の分散性が十分ではなく、更に改良することが求められている。特許文献３に記載のセメント補強用集束繊維は、セメント材料と乾式混合した際の集束性が劣り、更に改良することが求められている。

本発明は、上記従来の問題を解決するため、セメント等の水硬性材料と乾式混合した際の集束性が向上し、かつスラリー中の分散性が良好である水硬性硬化体添加用集束繊維、それを含むプレミックスセメント組成物及び水硬性硬化体、並びにその製造方法を提供する。

本発明は、複数本の単繊維が集束剤で集束された集束繊維であって、前記集束繊維には、繊維質量に対して１．０質量％以上の集束剤が付着されており、前記集束剤はスルホサクシネート塩を含むことを特徴とする水硬性硬化体添加用集束繊維に関する。

本発明は、また、セメント、及び前記の水硬性硬化体添加用集束繊維を含むことを特徴とするプレミックスセメント組成物に関する。

本発明は、また、セメント、及び前記の水硬性硬化体添加用集束繊維を含むことを特徴とする水硬性硬化体に関する。

本発明は、また、前記の水硬性硬化体添加用集束繊維の製造方法であって、単繊維が複数本束ねられたトウに、スルホサクシネート塩を含む集束剤の処理液を付与する工程、前記トウを乾燥して、集束剤の付着量が繊維質量に対して１．０質量％以上になるように調整して複数本の単繊維を集束させる工程を含む、水硬性硬化体添加用集束繊維の製造方法に関する。

本発明によれば、セメント等の水硬性材料と乾式混合した際の集束性が向上し、かつスラリー中の分散性が良好である水硬性硬化体添加用集束繊維、及びそれを含むプレミックスセメント組成物並びに水硬性硬化体を提供することができる。また、本発明の製造方法によれば、セメント等の水硬性材料と乾式混合した際の集束性が向上し、スラリー中の分散性が良好な水硬性硬化体添加用集束繊維を得ることができる。

図１は、本発明の１以上の実施形態の集束繊維を構成する単繊維の繊維断面の模式図である。 図２は、本発明の１以上の実施形態の集束繊維を構成する単繊維の凸部の各寸法を説明する模式図である。 図３は、実施例１の集束繊維の断面を観察した走査型電子顕微鏡写真（１００倍）である。 図４は、実施例４の集束繊維の断面を観察した走査型電子顕微鏡写真（１００倍）である。 図５は、溶剤抽出用ステンレスカラムの形状を示す写真である。

本発明者は、上記従来の問題を解決するため、鋭意検討した結果、複数本の単繊維が集束剤で集束された水硬性硬化体添加用集束繊維において、スルホサクシネート塩を含む集束剤を用い、該集束剤を繊維質量に対して１．０質量％以上になるように集束繊維に付着させることで、セメント等の水硬性材料と乾式混合した際の集束繊維の集束性が向上するとともに、スラリー中の集束繊維の分散性が良好になることを見出した。

前記集束繊維において、単繊維同士が少なくとも部分的にスルホサクシネート塩を含む集束剤で接着されている。集束剤がスルホサクシネート塩を含み、前記スルホサクシネート塩が乾燥状態で半固形状となる特性を有することが好ましく、このような集束繊維は乾燥状態での集束性が高く、乾式混合にてプレミックスセメント組成物を作製した場合でも集束性を保持していると推定される。また、集束剤がスルホサクシネート塩を含み、前記スルホサクシネート塩が優れた浸透性を持ち、好ましくは乾燥状態で半固形状となる特性を有するものであることから、集束繊維の水中分散性が高く、それゆえ、スラリー中の集束繊維の分散性も良好であると推定される。乾燥状態での集束性が高い上、水中分散性が高いことから、集束繊維は、プレミックスセメント組成物に好適に用いることができる。

前記スルホサクシネート塩は、乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高めるとともに、水中分散性及びスラリー中の分散性をより良好にする観点から、ジアルキルスルホサクシネート塩、及び（ポリオキシアルキレン）アルキルスルホサクシネート塩からなる群から選ばれる一種以上であることが好ましく、ジアルキルスルホサクシネート塩であることがより好ましい。

前記（ポリオキシアルキレン）アルキルスルホサクシネート塩としては、アルキルスルホサクシネート塩又はポリオキシアルキレン鎖を付加したアルキルスルホサクシネート塩が挙げられる。前記アルキルスルホサクシネート塩としては、例えばアルキルスルホコハク酸二ナトリウム、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。前記ポリオキシアルキレンアルキルスルホサクシネート塩としては、ポリオキシアルキレン鎖がポリオキシエチレン鎖の場合、例えばポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル二ナトリウム、スルホコハク酸ポリオキシエチレンラウロイル・エタノールアミド二ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム等が挙げられる。

前記ジアルキルスルホサクシネート塩は、α位にスルホン酸塩基を有するコハク酸のジアルキルエステルをいう。前記ジアルキルスルホサクシネート塩において、集束繊維の乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高めるとともに、水中分散性及びスラリー中の分散性をより良好にする観点から、アルキル基の炭素数が４以上２２以下であることが好ましく、アルキル基の炭素数が５以上２０以下であることがより好ましく、アルキル基の炭素数が６以上１８以下であることがさらに好ましく、アルキル基の炭素数７以上１６以下であることが特に好ましい。アルキル基としては、直鎖及び分岐のいずれでもよく、２個のアルキル基は同一であってもよく、異なっていてもよい。スルホン酸塩としては、ナトリウム塩及びカリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩、アンモニア塩、アミン塩などが挙げられる。中でも、アルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩がより好ましい。

前記ジアルキルスルホサクシネート塩としては、具体的には、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム塩、ジ－２－エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム塩、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム塩、ジラウリルスルホコハク酸ナトリウム塩、ジトリデシルスルホコハク酸ナトリウム塩、ジミリスチルスルホコハク酸ナトリウム塩、ジステアリルスルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられる。これらのジアルキルスルホサクシネート塩は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高めるとともに、水中分散性及びスラリー中の分散性をより良好にする観点から、前記ジアルキルスルホサクシネート塩はジオクチルスルホコハク酸ナトリウム塩であることが好ましい。

本発明の集束繊維においては、集束状態の持続力が高い集束剤を付着することが好適であり、前記スルホサクシネート塩における貯蔵剪断弾性率Ｇ’は、０．０４ＭＰａ以上４．０ＭＰａ以下が好ましく、０．０７ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下がより好ましく、０．１ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下が特に好ましい。貯蔵剪断弾性率Ｇ’が小さすぎると、製造時やセメントとプレミックスした際に繊維束から単繊維が離解しやすくなり集束状態の持続力が低下する恐れがある。一方、貯蔵剪断弾性率Ｇ’が大きすぎると、製造工程で持ち込み水分を乾燥する際に繊維に付着された集束剤成分が亀裂を生じ、繊維の集束状態を維持できなくなる恐れがある。

本発明の集束繊維においては、集束状態の持続力が高い集束剤を付着することが好適であり、前記スルホサクシネート塩は、動的粘弾性測定における損失剪断弾性率と貯蔵剪断弾性率の比である損失正接tanδが０．０５以上５．０以下であることが好ましく、０．１以上２．０以下であることがより好ましく、０．３以上１．０以下であることが特に好ましい。損失正接tanδが小さすぎると、スルホサクシネート塩が変形に対して追従しにくくなり、繊維とスルホサクシネート塩との界面が剥離しやすくなる。一方、損失正接tanδが大きすぎると、製造時や保管時にスルホサクシネート塩が自重で流動してしまい、繊維から離脱してしまう恐れがある。特に、損失正接tanδが０．３以上１．０以下であれば、スルホサクシネート塩は適度な弾性及び粘性を有することから、乾燥状態での集束性が高くなる。なお、損失正接は、動的粘弾性測定により、振動数１Ｈｚ／ｄｅｇの条件で、Ｇ’（貯蔵剪断弾性率(Ｐａ)）およびＧ”（損失剪断弾性率(Ｐａ)）を求め、下記式のようにtanδ（損失正接(振動吸収計数)）を算出した。
tanδ（損失正接(振動吸収計数)）＝Ｇ”／Ｇ’

本発明の集束繊維においては、集束状態の持続力が高い集束剤を付着することが適しており、前記スルホサクシネート塩における動的粘性率η’は、８ｋＰａ・ｓ以上が好ましく、１５ｋＰａ・ｓ以上がより好ましく、２０ｋＰａ・ｓ以上が特に好ましい。動的粘性率η’が小さすぎると、製造時やセメントとプレミックスした際に単繊維が繊維束から離解しやすくなり、集束状態の持続力が低下する恐れがある。また、損失正接が１以上の値をとるときに粘性率が小さいとスルホサクシネート塩が自重で流動してしまい、繊維から離脱しやすくなる恐れがある。

本発明の集束繊維においては、単繊維同士を引き離す力に対して抵抗力となる粘着力が高い集束剤を付着することが好適であり、前記スルホサクシネート塩は、プローブタック試験により測定される引張最大応力１００ｇｆ／ｃｍ²以上であることが好ましく、４００ｇｆ／ｃｍ²以上であることがより好ましい。また、繊維を繊維束から単離するまでのエネルギーが高い方が集束性を維持するのに好適であり、前記スルホサクシネート塩は、破壊エネルギーが１０ｇｆ・ｍｍ／ｃｍ²以上であることが好ましく、３００ｇｆ・ｍｍ／ｃｍ²以上であることがより好ましい。

集束繊維の乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高めるとともに、水中分散性及びスラリー中の分散性をより良好にする観点から、前記集束繊維には、スルホサクシネート塩が繊維質量に対して０．２質量％以上１５．０質量％以下付着されていることが好ましく、０．３質量％以上１０．０質量％以下付着されていることがより好ましく、０．３５質量％以上５．０質量％以下付着されていることがさらに好ましく、０．４質量％以上３．０質量％以下付着されていることが特に好ましい。

前記集束剤は、前記スルホサクシネート塩以外に他の成分を含んでもよい。他の成分としては、本発明の効果を阻害しない範囲内で、例えば、水溶性糊剤、非水溶性糊剤、界面活性剤などを用いることができる。水溶性糊剤としては、例えば、コーンスターチ、タピオカ、植物性小麦澱粉、馬鈴薯澱粉、植物性ガム類、アルファ澱粉、澱粉誘導体の酢酸澱粉、燐酸澱粉、酵素性澱粉、カチオン化澱粉、焙焼澱粉、カルボキシメチルスターチ、カルボキシエチルスターチ、ヒドロキシエチルスターチ、陽性澱粉、シアノエチル化澱粉及びジアルデヒドデンプン等の澱粉類、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、フノリ、カゼイン、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、並びにポリアクリル酸等を挙げることができる。また、非水溶性糊剤としては、例えば、酢酸ビニル系、酢酸ビニル－エチレン系、プロピレン系などを挙げることができる。界面活性剤としては、例えば、アルキルホスフェートアルカリ金属塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、炭素数８以上２２以下の高級脂肪酸金属塩、高級アルコール硫酸エステル金属塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル金属塩、アルキルベンゼンスルホン酸金属塩、アルキルベンゼンナフタレンスルホン酸金属塩、パラフィンスルホン酸金属塩、アルキルアミン塩、アルキルアンモニウム塩などを挙げることができる。

前記界面活性剤としては、アルキルホスフェートアルカリ金属塩が好ましい。前記アルキルホスフェートアルカリ金属塩は、セメントスラリー中に存在するカルシウムイオンとイオン結合を形成して、繊維の親水性及び繊維とセメント組成物の親和性を向上させることができる。なかでもノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩は、スルホサクシネート塩の集束性を損なうことなく、スラリー中で繊維表面に持続的なセメントに対する親和性を与えるので分散性を持続することができ、好ましい。前記ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩は、モノアルキルエステル及びジアルキルエステルの何れでもよい。前記ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩において、アルキル基の炭素数は、８以上１８以下であることが好ましく、１０以上１８以下であることがより好ましい。前記ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩としては、例えば、ナトリウム塩及びカリウム塩等が挙げられ、カリウム塩が好ましい。前記ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩としては、例えば、オクチルホスフェートカリウム塩、オクチルホスフェートナトリウム塩、デシルホスフェートカリウム塩、デシルホスフェートナトリウム塩、ラウリルホスフェートカリウム塩、ラウリルホスフェートナトリウム塩、トリデシルホスフェートカリウム塩、トリデシルホスフェートナトリウム塩、ミリスチルホスフェートカリウム塩、ミリスチルホスフェートナトリウム塩、セチルホスフェートカリウム塩、セチルホスフェートナトリウム塩、ステアリルホスフェートカリウム塩及びステアリルホスフェートナトリウム塩などが挙げられる。

また、スラリー中で繊維表面に持続的なセメントに対する親和性を与えて分散性を持続する界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩も好ましい。前記ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩は、下記化学式（１）で示される化合物及び下記化学式（２）で示される化合物からなる群から選ばれる一種以上の化合物であることが好ましい。
但し、化学式（１）中、Ｒは炭素数２以上２０以下のアルキル基、Ａはアルカリ金属元素又はアルカリ土類金属元素を表し、ｎは１以上２０以下である。
但し、化学式（２）中、Ｒ₁及びＲ₂は炭素数２以上２０以下のアルキル基、Ａはアルカリ金属元素又はアルカリ土類金属元素を表し、ｎ及びｍはそれぞれ１以上２０以下である。

上記化学式（１）又は上記化学式（２）において、Ａのアルカリ土類金属としては、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂなどが好ましい。なかでも、カリウム（Ｋ）が好ましい。ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩としては、下記化学式（３）又は下記化学式（４）に示される化合物がより好ましい。
但し、化学式（３）中、Ｒは炭素数２以上２０以下のアルキル基を表し、ｎは１以上２０以下である。
但し、化学式（４）中、Ｒ₁及びＲ₂は炭素数２以上２０以下のアルキル基を表し、ｎ及びｍはそれぞれ１以上２０以下である。

前記他の成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高めるとともに、水中分散性及びスラリー中の分散性をより良好にする観点から、他の成分は、ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる一種以上のリン系界面活性剤であることが好ましい。

前記集束繊維には、繊維質量に対して集束剤が１．０質量％以上付着されていればよく、特に限定されないが、乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高めるとともに、水中分散性及びスラリー中の分散性をより良好にする観点から、繊維質量に対する、集束剤の付着量、具体的にはスルホサクシネート塩、並びにノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる一種以上のリン系界面活性剤の合計付着量は１．０質量％以上であることが好ましく、１．２質量％以上であることがより好ましく、１．４質量％以上であることがさらに好ましい。また、集束繊維へ付着させる際の工程性を良好にする観点から、繊維質量に対する、集束剤の付着量、具体的にはスルホサクシネート塩、並びにノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる一種以上のリン系界面活性剤の合計付着量は１５．０質量％以下であることが好ましく、１０．０質量％以下であることがより好ましく、８．０質量％以下であることがさらに好ましく、５．０質量％以下であることが特に好ましく、３．０質量％以下であることが最も好ましい。前記集束繊維には、特に限定されないが、目的等に応じて、スルホサクシネート塩並びにノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる一種以上のリン系界面活性剤以外の他の集束剤成分が繊維質量に対して０．２質量％以上３．０質量％以下付着されてもよい。

前記スルホサクシネート塩並びにノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる一種以上のリン系界面活性剤の合計質量を１００質量％とした場合、スルホサクシネート塩が１０質量％以上９０質量％以下であり、ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる一種以上のリン系界面活性剤が１０質量％以上９０質量％以下であってもよく；スルホサクシネート塩が２０質量％以上８０質量％以下であり、ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる一種以上のリン系界面活性剤が２０質量％以上８０質量％以下であってもよく；スルホサクシネート塩が２５質量％以上７５質量％以下であり、ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる一種以上のリン系界面活性剤が２５質量％以上７５質量％以下であってもよい。

乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高めるとともに、水中分散性及びスラリー中の分散性をより良好にする観点から、繊維質量に対する、集束剤の付着量、スルホサクシネート塩及びノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩の合計付着量は１．０質量％以上であることが好ましく、１．２質量％以上であることがより好ましく、１．４質量％以上であることがさらに好ましい。また、集束繊維へ付着させる際の工程性を良好にする観点から、繊維質量に対する、集束剤の付着量、具体的にはスルホサクシネート塩及びノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩の合計付着量は１５．０質量％以下であることが好ましく、１０．０質量％以下であることがより好ましく、８．０質量％以下であることがさらに好ましく、５．０質量％以下であることが特に好ましく、３．０質量％以下であることが最も好ましい。前記集束繊維には、特に限定されないが、目的等に応じて、スルホサクシネート塩及びノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩以外の他の集束剤成分が繊維質量に対して０．２質量％以上３．０質量％以下付着されてもよい。

前記スルホサクシネート塩と前記ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩の合計質量を１００質量％とした場合、スルホサクシネート塩が１０質量％以上９０質量％以下であり、ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩が１０質量％以上９０質量％以下であってもよく；スルホサクシネート塩が２０質量％以上８０質量％以下であり、ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩が２０質量％以上８０質量％以下であってもよく；スルホサクシネート塩が２５質量％以上７５質量％以下であり、ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩が２５質量％以上７５質量％以下であってもよい。

乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高めるとともに、水中分散性及びスラリー中の分散性をより良好にする観点から、繊維質量に対する、集束剤の付着量、具体的にはスルホサクシネート塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩の合計付着量は１．０質量％以上であることが好ましく、１．２質量％以上であることがより好ましく、１．４質量％以上であることがさらに好ましい。また、集束繊維へ付着させる際の工程性を良好にする観点から、繊維質量に対する、集束剤の付着量、具体的にはスルホサクシネート塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩の合計付着量は１５．０質量％以下であることが好ましく、１０．０質量％以下であることがより好ましく、８．０質量％以下であることがさらに好ましく、５．０質量％以下であることが特に好ましく、３．０質量％以下であることが最も好ましい。前記集束繊維には、特に限定されないが、目的等に応じて、スルホサクシネート塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩以外の他の集束剤成分が繊維質量に対して０．２質量％以上３．０質量％以下付着されてもよい。

前記スルホサクシネート塩と前記ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩の合計質量を１００質量％とした場合、スルホサクシネート塩が１０質量％以上９０質量％以下であり、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩が１０質量％以上９０質量％以下であってもよく；スルホサクシネート塩が２０質量％以上８０質量％以下であり、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩が２０質量％以上８０質量％以下であってもよく；スルホサクシネート塩が２５質量％以上７５質量％以下であり、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩が２５質量％以上７５質量％以下であってもよい。

前記水硬性硬化体添加用集束繊維は、特に限定されないが、セメント補強用繊維として用いるものを適宜用いて構成することができる。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ４－メチルペンテン－１等のポリオレフィン繊維、ビニロン繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維などを適宜用いることができる。耐アルカリ性に優れたポリオレフィン繊維を好ましく使用することができる。

前記ポリプロピレンとしては、特に限定されないが、立体規則性の点で高強度繊維が得られるということから、アイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ：モル％）が、好ましくは９０％以上、より好ましくは９３％以上、さらに好ましくは９４％以上のポリプロピレンを用いることができる。なおＩＰＦは、ｎ－ヘプタン不溶分成分について「マクロモレキュラーズ」（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｒ，Ｖｏｌ．６，９２５（１９７３）及びＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｒ，Ｖｏｌ．８，６８７（１９７５））に準じて測定するとよい。

前記ポリプロピレンとしては、特に限定されないが、Ｑ値（Ｍｗ／Ｍｎ）が６未満であることが、高い延伸性を有するので、高強度の繊維が得られ、好ましい。より好ましいＱ値は、５未満であり、さらに好ましくは４以下である。

前記集束繊維を構成する単繊維は複合繊維であってよい。具体的には、芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、サイドバイサイド型複合繊維、分割型複合繊維及び海島型複合繊維のいずれであってもよい。例えば、芯鞘型複合繊維の場合、外形が多葉状であり、芯成分は円形または異形のいずれであってもよい。芯成分が異形の場合、外形と略相似形であることが好ましい。いずれの成分も、例えば鞘成分と芯成分のいずれも、ポリオレフィン系樹脂であることが好ましく、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、またはポリプロピレンとポリメチルペンテンの混合物であることがより好ましい。

前記集束繊維において、単繊維の断面形状は、円状、楕円状、多葉状、星形、偏平形等いずれであってもよく、特に限定されないが、セメント補強効果が高い観点から、多葉状であることが好ましい。さらに、多葉状の断面は繊維間に隙間が生じやすいが、乾式混合時は集束成分であるスルホサクシネート塩により集束性を維持することができ、スラリー混合時は繊維間の繊維側面に水分を抱え込みやすく、水浸透性が良くなることで、スルホサクシネート塩の固着が外れて分散性が良くなると推定される。具体的には、前記集束繊維を構成する単繊維の断面形状は、３個以上１６個以下の凸部を有し、好ましくは３個以上８個以下の凸部を有し、特に好ましくは３個以上５個以下の凸部を有する。上記多葉状としては、例えば、３個の凸部を有する三葉、４個の凸部を有する四葉、８個の凸部を有する八葉などが挙げられる。凸部の数が上記範囲を満たす多葉状の断面を有する繊維を用いることにより、セメント粒子、粗骨材及び細骨材と接触する面積が増加し、セメント補強効果が高まる。また、多葉状の断面形状は、凸部が繊維の中心付近から放射状に形成されていることが好ましい。凸部が放射状に形成されることで、セメント粒子が隣り合う凸部間に入り込み易くなり、セメント粒子間の架橋が強化され、セメント補強効果が高まる。凸部が放射状に形成されている多葉状の断面形状としては、例えば、図１Ａに示されている四葉状、図１Ｂに示されている八葉状などが挙げられる。なお、繊維断面には、繊維の長手方向に垂直な面となるように切断した繊維断面と、繊維の長手方向に平行な面になるように切断した繊維断面の二種類がある。本発明においては、特に記載がなければ繊維断面とは、当該繊維の長手方向に対し、垂直な面となるように切断した切断面を指し、断面形状とは当該繊維の長手方向に対し、垂直な面となるように切断した切断面の形状を指す。

前記繊維断面に存在する少なくとも一つの凸部において、先端部分は略曲線状であり、繊維の中心に向かう根元部分の幅が先端部分の最大幅に比べて小さくなっていることが好ましい。より好ましくは、繊維断面に存在する全ての凸部において、先端部分は略曲線状であり、繊維の中心に向かう根元部分の幅が先端部分の最大幅に比べて小さくなっている。かかる形状を有することにより、根元から変形し易く、セメント硬化体に含まれるセメント粒子が隣り合う凸部間の凹部に入り込み易くなる。前記凸部の先端部分の最大幅は、図２に示しているように、凸部の２つの根元を結ぶ線の中点ｕから凸部の先端（頂点ｔ）までを結ぶ線を引き、その線から凸部の外形に向けて垂線を引いたときの最大長さＤをいい、繊維断面における凸部の根元部分の幅は、図２に示しているように、凸部の２つの根元を結ぶ線の長さＷをいう。前記凸部において、先端部分の最大幅Ｄと、根元部分の幅Ｗとの比（Ｄ／Ｗ）は、好ましくは１．１以上４．０以下であり、より好ましくは１．３以上３．０以下であり、特に好ましくは１．４以上２．４以下であり、最も好ましくは１．５以上２．０以下である。Ｄ／Ｗが上記範囲を満たすと、凸部の根元部分の幅Ｗに比べて凸部の先端部分の最大幅が一定の割合で大きくなることにより、セメント硬化体内部において、セメント粒子や粒子径の小さい骨材の間に食い込んだ繊維の凸部が引き抜けにくくなることで、繊維の架橋が強化される。前記凸部の先端部分の最大幅及び凸部の根元部分の幅は、繊維束の繊維断面を電子顕微鏡などで拡大して、任意の繊維５本の値を平均して求めることができる。

前記凸部における先端部分の最大幅Ｄは、３μｍ以上４５μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは５μｍ以上３５μｍ以下であり、さらに好ましくは６μｍ以上３０μｍ以下であり、特に好ましくは７μｍ以上２８μｍ以下である。上記範囲内にあると、隣り合う凸部間に形成される凹部にセメント粒子や粒子径の小さな骨材が入り込みやすく、セメント硬化体において、添加した繊維が引き抜けにくくなり、優れた係止効果（アンカー効果）を発揮しやすい。

前記凸部における根元部分の幅Ｗは、１．５μｍ以上３２μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは２μｍ以上２６μｍ以下であり、さらに好ましくは２．５μｍ以上２３μｍ以下であり、特に好ましくは３．５μｍ以上１８μｍ以下である。凸部の根元部分の幅Ｗが前記範囲内にあると、隣り合う凸部間に形成される凹部にセメント粒子や粒子径の小さい骨材が入り込みやすくなり、繊維が引き抜けにくくなる。また、根元部分の幅Ｗが前記範囲内にあると、スラリー作製時に、混合により発生する剪断力によって、一部の凸部が、根元付近から剥離、フィブリル化、または分離し易くなる傾向にあり、分散性が向上しやすい。

前記繊維断面における凸部の長さは、図２に示されているように、凸部の２つの根元を結ぶ線の中点ｕから凸部の先端（頂点ｔ）までを結ぶ線の長さＬで示される。前記集束繊維を構成する単繊維において、繊維断面で見たときの最大の差し渡し長さＳに対する凸部の長さＬの比Ｌ／Ｓが０．３以上０．４８以下であることが好ましく、より好ましくは、０．３５以上０．４５以下であり、特に好ましくは０．３８以上０．４２以下である。上記範囲を満たす多葉状断面の繊維を用いることにより、セメント粒子、粗骨材及び細骨材と接触する面積が増加するだけでなく、隣り合う凸部間に形成される凹部が深くなるため、繊維による架橋効果、特に繊維とセメント粒子との接触面積の増加による架橋強化が促進される。

前記集束繊維を構成する単繊維において、前記凸部の長さＬは、２μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４μｍ以上６０μｍ以下であり、さらに好ましくは６μｍ以上５０μｍ以下であり、最も好ましくは８μｍ以上４０μｍ以下である。凸部の長さＬが２μｍ以上であると、凸部が根元から変形しやすくなる。凸部の長さＬが７０μｍ以下であると、隣り合う凸部間に形成される凹部が変形した凸部によって閉塞することがなく、凹部へセメント粒子等が入り込みやすく、繊維が引き抜けにくくなる。前記凸部の長さＬは、繊維束の繊維断面を電子顕微鏡などで拡大して、任意の繊維５本の値を平均して求めることができる。

前記凸部の長さＬと、前記凸部の根元部分の幅Ｗとの比（Ｌ／Ｗ）は１．０以上５．０以下であることが好ましく、より好ましくは１．２以上４．５以下であり、さらに好ましくは１．５以上４．０以下であり、特に好ましくは１．７以上３．８以下であり、最も好ましくは１．８以上３．５以下である。Ｌ／Ｗが前記範囲を満たすと、隣り合う凸部間に形成される凹部を閉塞することなく、凸部がその根元から変形しやすくなることで、セメント硬化体において繊維がセメント粒子などにしっかりと係止され、繊維が引き抜けにくくなることで、繊維の架橋が強化される。

前記集束繊維を構成する単繊維において、繊維断面に存在する凸部は、繊維の長さ方向（繊維側面）に対して、連続、不連続のいずれであってもよいが、製造工程性を考慮すると、凸部は繊維側面において連続して存在していることが好ましい。

前記集束繊維は、ＪＩＳ Ｌ １０１５に従って測定される強度（単繊維強度）が２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましい。なお、好ましい上限は、２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。かかる範囲であると、セメント硬化体の曲げ強度が向上する。また、セメント等の水硬性材料との攪拌時にファイバーボール（繊維塊）が形成されにくい。

前記集束繊維は、ＪＩＳ Ｌ １０１５に従って測定される単繊維伸度（破断伸度）が１５％以上１６０％以下であることが好ましく、２０％以上１２０％以下であることがより好ましい。かかる範囲であると、セメント硬化体の衝撃強度が向上する。また、セメント硬化体にクラックが発生しにくい。

前記集束繊維を構成する単繊維の繊度は、特に限定はないが、０．５ｄｔｅｘ以上３０ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、より好ましくは０．８ｄｔｅｘ以上２０ｄｔｅｘ以下であり、さらに好ましくは１．０ｄｔｅｘ以上６ｄｔｅｘ以下である。繊度が上述した範囲内であると、集束剤で集束しやすく、スラリー中での分散性も良好になる。

前記集束繊維において、特に限定されないが、乾燥状態及び乾式混合時の集束性をより高める観点から、単繊維の本数は、１０本以上であることが好ましく、２０本以上であることがより好ましい。また、前記集束繊維において、特に限定されないが、水中分散性及びスラリー中の分散性をより高める観点から、単繊維の本数は、４５００本以下であることが好ましく、３０００本以下であることがより好ましい。

前記集束繊維は、総繊度が２０ｄｔｅｘ以上１００００ｄｔｅｘ以下であり、好ましくは４０ｄｔｅｘ以上６０００ｄｔｅｘ以下である。総繊度を上記範囲にすることで、保管や輸送時に繊維集束体同士が絡まって、ダマになったり、ファイバーボールになったりすることがない。

前記集束繊維は、特に限定されないが、例えば、単繊維が複数本束ねられたトウにスルホサクシネート塩を含む集束剤の処理液を付与した後に乾燥することで、集束剤の付着量が繊維質量に対して１．０質量％以上になるように調整して単繊維を集束剤で集束させて作製することができる。

前記トウは、例えば、熱可塑性樹脂を紡糸して得ることができる。例えば、まず、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を１種または２種以上用いて、断面形状が所定の形状になるような単一型または複合型ノズルを用いて、樹脂が溶融する温度、例えば、ポリプロピレンであれば紡糸温度２００℃以上３５０℃以下で溶融紡糸し、引取速度１００ｍ／ｍｉｎ以上１５００ｍ／ｍｉｎ以下で引き取り、紡糸フィラメントを得ることができる。また、上記において、必要に応じ、前記熱可塑性樹脂、好ましくは鞘成分となる熱可塑性樹脂に無機物粒子等を混合する。

次いで、紡糸フィラメントは、必要に応じて延伸される。延伸温度は熱可塑性樹脂の種類によって適宜設定される。例えば、熱可塑性樹脂がポリプロピレンである場合、延伸温度は８０℃以上１６０℃以下、延伸倍率１．５倍以上８倍以下の条件で延伸することが好ましい。より好ましい延伸温度は、１１０℃以上１５５℃以下である。より好ましい延伸倍率は、３倍以上６倍以下である。延伸方法は、特に限定されず、高温の熱水などの高温の液体で加熱しながら延伸を行う湿式延伸、高温の気体中又は高温の金属ロールなどで加熱しながら延伸を行う乾式延伸、１００℃以上の水蒸気を常圧若しくは加圧状態にして繊維を加熱しながら延伸を行う水蒸気延伸などの公知の方法で延伸処理を行うことができる。延伸工程は、１段階延伸、または複数の段階に分けて行う、いわゆる多段延伸処理のいずれで行ってもよい。得られた延伸フィラメント（マルチフィラメント）をそのままトウとして用いてもよく、必要に応じて、複数の延伸フィラメントを束ねてトウとして用いてもよい。

前記集束剤の処理液としては、集束剤としてスルホサクシネート塩を含むものであればよく、特に限定されないが、例えば、集束剤としてスルホサクシネート塩のみを含む水溶液であってもよく、集束剤としてスルホサクシネート塩並びにノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群からえらばれる一種以上のリン系界面活性剤を含む水溶液であってもよく、集束剤としてスルホサクシネート塩及びノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩を含む水溶液であってもよく、集束剤としてスルホサクシネート塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩を含む水溶液であってもよい。

前記スルホサクシネート塩と前記リン系界面活性剤の混合比率は、質量比（スルホサクシネート塩/リン系界面活性剤）で、１０/９０以上９０/１０以下であってもよく、１５/８５以上８５/１５以下であってもよく、２０/８０以上８０/２０以下であってもよく、２５/７５以上７５/２５以下であってもよい。

前記スルホサクシネート塩と前記ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩の混合比率は、質量比（スルホサクシネート塩/ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩）で、１０/９０以上９０/１０以下であってもよく、１５/８５以上８５/１５以下であってもよく、２０/８０以上８０/２０以下であってもよく、２５/７５以上７５/２５以下であってもよい。

前記スルホサクシネート塩と前記ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩の混合比率は、質量比（スルホサクシネート塩/ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩）で、１０/９０以上９０/１０以下であってもよく、１５/８５以上８５/１５以下であってもよく、２０/８０以上８０/２０以下であってもよく、２５/７５以上７５/２５以下であってもよい。

なお、前記集束剤の処理液は、目的等に応じて、集束剤としてスルホサクシネート塩並びにノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及び／又はポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩に加えて上述した他の集束剤成分を含む水溶液であってもよい。

前記集束剤の処理液の付与方法は、特に限定されないが、例えば、浸漬法、噴霧法、コーティング法等のいずれの方法であってもよい。集束剤の処理液を付与した後、特に浸漬法で集束剤の処理液を付与した後、必要に応じて、マングルロールで絞ることができる。

前記乾燥は、集束剤の付着量が繊維質量に対して１．０質量％以上になるように調整できればよく、特に限定されない。例えば、６０℃以上１４０℃以下の温度で５分以上１２０分以下行うことができる。

乾燥工程後に、必要に応じて、集束繊維を、所定の繊維長にカットする。例えば、前記集束繊維の繊維長は２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよく、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよく、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。繊維長が前記の範囲であれば、セメント等の水硬性材料に混和し撹拌する時の混和性がよい。

前記集束繊維は、セメントと乾式混合してプレミックスセメント組成物として用いることができる。前記プレミックスセメント組成物は、モルタル用の場合、セメント、細骨材、及び前記集束繊維を含んでも良い。前記プレミックスセメント組成物は、コンクリート用の場合、セメント、細骨材、粗骨材、及び前記集束繊維を含んでも良い。前記プレミックスセメント組成物には、必要に応じて混和剤を始めとする機能剤を添加してもよい。前記セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメントなど、各種セメントを使用することができる。前記細骨材としては珪砂、川砂、海砂、浜砂等を用いることができ、前記粗骨材として砕石などを用いることができる。前記混和剤としては、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高機能ＡＥ減水剤、流動化剤、硬化促進剤、防錆剤、凝結遅延剤、急結剤、収縮低減剤などが挙げられる。これらの混和剤から目的や用途によって適宜選択して使用することができる。

前記プレミックスセメント組成物は、特に限定されないが、例えば、プレミックスセメント組成物の全質量を１００質量％とした場合、前記集束繊維を０．０５質量％以上６．０質量％以下含んでもよく、０．３質量％以上３．０質量％以下含んでもよい。

前記プレミックスセメント組成物に、適量の水を加えて十分に混練してスラリーを得た後、硬化させることで、モルタルやコンクリート等のセメント硬化体（水硬性硬化体）を得ることができる。前記プレミックスセメント組成物において、集束繊維の集束性及び水浸透性が高いことから、前記スラリーにおいて、繊維ダマが形成されず、集束繊維がばらけており、分散性が高くなる。前記水硬性硬化体において、例えば、コンクリート、モルタル、及びセメントペーストのような水和反応により硬化する水硬性材料中に、前記集束繊維が添加されて繊維がばらけて分散しているので、単繊維やばらけた繊維による補強効果が高い。

以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

実施例で用いた測定方法及び評価方法を説明する。

（動的粘弾性測定）
動的粘弾性は動的粘弾性測定装置（ユービーエム社製Ｒｈｅｏｓｏｌ－Ｇ３０００）を用い、室温（２０±２℃）の室内にて、１４０℃で５時間乾燥させた質量約１ｇのスルホサクシネート塩を直径２０ｍｍのパラレルプレート（材質：ＳＵＳ）に挟んで厚みを１ｍｍ（ただし、ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ１２－１４）スルホコハク酸二ナトリウム塩の場合は、変形しにくかったため、２ｍｍの厚さとした。）に調整した試料を用いて、振動数１Ｈｚ／ｄｅｇの条件にて測定し、Ｇ’（貯蔵剪断弾性率（Ｐａ））、Ｇ”（損失剪断弾性率（Ｐａ））、及びη’（動的粘性率（ｋＰａ・ｓ））を求め、下記式のようにｔａｎδ（損失正接（振動吸収計数））を算出した。
ｔａｎδ（損失正接（振動吸収計数））＝Ｇ”／Ｇ‘

（粘着力測定（プローブタック試験））
室温（２０±２℃）の室内にて、プローブ式粘着力測定器（ユービーエム社製タックテスターＴＡ５００）を使用し、サンプル台上に１４０℃で５時間乾燥させたスルホサクシネート塩を置いて平らにした状態でスルホサクシネート塩が約５ｍｍの厚さとなるように試料を調整し、先端の直径が５ｍｍのプローブをスルホサクシネート塩の試料に０．１ｍｍ／ｓｅｃの速さで押し付けて、２００ｇｆ／ｃｍ²の荷重がかかったところで約２０秒間保持した後、０．１ｍｍ／ｓｅｃの速さでプローブを上昇させたときの引張応力を測定し、引張最大応力とした。破壊エネルギーはプローブの引張応力が1ｇｆ／ｃｍ²以下になるまでの伸び量を試験終了点とし、それまでの引張応力を伸びで積分して算出した。

（繊度、強伸度）
ＪＩＳ Ｌ １０１５に準じて測定した。

（付着水分率）
試料を約２～２．５ｇとした以外は、ＪＩＳ Ｌ １０１５に準じて測定した。

（集束剤の付着量）
集束繊維を手でほぐした後４ｇ計量して試料とした。該試料を油剤抽出用ステンレスカラムに入れ、メタノール１０ｍＬを加えた。２分後に抽出容器の中をエアシリンダーで１０分間ピストンすることで抽出液を絞り出し、出口から流出する抽出液をステンレス皿に受けた。抽出液を受ける前のステンレス皿の質量Ｗ０であった。その後、抽出液を含むステンレス皿を１５０℃のヒーターで加熱し、メタノール成分を蒸発させた後、室温（２３℃）で２分間冷却した。その後、メタノール成分を蒸発した後のステンレス皿の質量（Ｗ１）を計測し、増加した分の質量（Ｗ１－Ｗ０）を繊維質量で割り返した値を算出し、２回測定算出した平均値を、繊維質量に対する集束剤の付着量（質量％）とした。油剤抽出用ステンレスカラムとしては、図５に示す形状を有するステンレスカラムを用いており、該カラムの全長は１３３．３ｍｍ、外径は２１．５ｍｍ、内径は１５．９ｍｍ、先端の円錐部（出口部）の長さは１３．０ｍｍ、出口の穴径は１．６ｍｍであった。

（集束剤(ポリオキシエチレンアルキル(Ｃ１２－１４)スルホコハク酸二ナトリウム塩を含む集束剤)の付着量）
集束繊維を手でほぐした後４ｇ計量して試料とした。該試料を油剤抽出用ステンレスカラムに入れ、沸騰水１０ｍＬを加えた。２分後に抽出容器の中をエアシリンダーで約３分間ピストンすることで抽出液を絞り出し、出口から流出する抽出液を質量Ｗ０のステンレス皿に受けた。その後、綿を一度取り出してほぐし、再度ステンレスカラムに入れて沸騰水を約５ｍｌ加え、２分後にエアシリンダーで１０分間ピストンさせた。その後、抽出液を含むステンレス皿を約１５０℃のヒーターで加熱し、水分を蒸発させた後、室温（２３℃）で２分間冷却した。水分蒸発後のステンレス皿の質量（Ｗ１）を計測し、増加した分の質量（Ｗ１－Ｗ０）を繊維質量で割り返した値を算出し、繊維質量に対する集束剤の付着量（質量％）とした。

（集束繊維の水中分散性）
水槽（幅５７ｃｍ×厚み１８ｃｍ×水面高さ４３ｃｍ）に水を張り、繊維長が６ｍｍになるように切断した集束繊維を上から投入し、撹拌翼を４０００ｒｐｍで１分間回転させた後、水中分散性を目視で確認し、下記の基準で評価した。
Ａ：水中に分散し、浮き種がほとんど生じない。
Ｂ：水中に分散するが、浮き種があり、その単繊維がバラバラになっている。
Ｃ：水中に分散するが、浮き種があり、その中の一部に束になっている物がいる。
Ｄ：水中に分散した繊維の中に一部束になっている物がいる。
Ｅ：水中に分散せず、束のままである。

（集束繊維の集束性評価１）
集束繊維の集束性を、見た目に基づいて、下記の基準で評価した。
Ａ：複数本の単繊維が集束されて１本になっている。
Ｂ：複数本の単繊維のほとんどが集束されている。
Ｃ：複数本の単繊維の半分以上が集束されている。
Ｄ：複数本の単繊維の一部が集束されている。
Ｅ：単繊維がバラバラになっている。

（集束繊維の集束性評価２）
集束繊維の集束性は、固さに基づいて、下記の基準で評価した。
Ａ：糊付けが効いてぱりっとしていて、集束繊維を指で軽く擦り合わせてもそれ以上ばらけない。
Ｂ：糊付けが効いてぱりっとしているが、集束繊維を指で軽く擦り合わせると一部がばらける。
Ｃ：糊付けが効いてぱりっとしているが、集束繊維を指で軽く擦り合わせると半分以上がばらける。
Ｄ：糊付けが弱くしなっており、集束繊維を指で軽く擦り合わせると一部がばらける。Ｅ：糊付けが弱くしなっており、集束繊維を指で軽く擦り合わせると半分以上がばらける。

（プレミックスセメント組成物における集束繊維の集束性）
プレミックス組成物における集束繊維の集束性は、ドライミックス試験で評価した。具体的には、セメント（普通ポルトランドセメント）３３３ｇ及び細骨材（川砂）１０００ｇを容量１０Ｌのオムニミキサーに入れて２５０ｒｐｍで１分間撹拌した後、そこへ繊維長が６ｍｍの集束繊維を１．３３ｇ（セメント及び細骨材の合計質量に対して０．１質量％）投入し、２５０ｒｐｍで１０秒間撹拌した。得られたプレミックスセメント組成物をカメラで撮影して観察し、下記の基準で集束繊維の集束性を評価した。
Ａ：全ての繊維が束の状態を保っている。
Ｂ：半分以上の繊維が束状のままであるが、一部が単繊維にばらけている。
Ｃ：一部の繊維が束状であり、半分（５０％）程度は単繊維にばらけている。
Ｄ：一部の繊維が束状であり、７５％程度は単繊維にばらけている。
Ｅ：殆どの繊維が単繊維にばらけている。

（モルタル状態における集束繊維の分散性）
プレミックスセメント組成物における集束繊維の集束性評価時と同様にして得られたプレミックスセメント組成物３００ｇに対して水を６０ｇ加えて（Ｗ／Ｃ＝８０％、Ｓ／Ｃ＝３００％）、オムニミキサーを用いて２５０ｒｐｍで３０秒間練り混ぜを行い、４×１６ｃｍの型枠に打設し、大気中、室温（２３℃）で２４時間放置した後に、成形体をハンマーでたたき割って断面を観察し、下記の基準で分散性を評価した。なお、Ｗ／Ｃはセメント／水の質量比であり、Ｓ／Ｃは細骨材／セメントの質量である。
Ａ：繊維ダマにならず、集束繊維がばらけて分散している。
Ｂ：繊維ダマが存在する。

（実施例１）
＜トウの作製＞
ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、商品名ＳＡ０１Ａ）を用意した。この樹脂を四葉型のノズル孔形状を有する紡糸ノズルを用いて、紡糸温度を２７５℃として溶融押出して、単繊維繊度７．６ｄｔｅｘの紡糸フィラメント（未延伸糸）を作製した。次いで、該紡糸フィラメントを、１４０℃で、３．００倍に乾式延伸し、単繊維繊度２．５７ｄｔｅｘのポリプロピレン繊維を得た。得られたポリプロピレン繊維は、繊維断面形状が４つの凸部を有する四葉状であり、その凸部は先端部分が略曲線状であり、繊維の中心に向かう根元部分の幅が先端部分の最大幅に比べて小さくなっていた。繊維断面で見たときの最大の差し渡し長さＳは３１．１μｍ、凸部の長さＬは１２．６μｍ、凸部の先端部分における最大幅Ｄは１０．７μｍ、根元部分の幅Ｗは５．６μｍ、Ｌ／Ｓは０．４０、Ｄ／Ｗは１．９０、Ｌ／Ｗは２．２４であった。
＜集束剤の付与＞
上記で得られたポリプロピレン繊維（総繊度２２８００ｄｔｅｘのトウ）を、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩(貯蔵剪断弾性率Ｇ’：０．３８Ｍｐａ、損失正接ｔａｎδ：０．５２、動的粘性率η’：３１ｋＰａ・ｓ、引張最大応力：７００ｇｆ／ｃｍ²、破壊エネルギー：９５４ｇｆ・ｍｍ／ｃｍ²)を含む水溶液（集束剤の処理液）に浸漬した後、マングルロールで絞り、８０℃で５時間乾燥することで、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩を２．５質量％付着させて、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

（実施例２）
集束剤の処理液として、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩を含み、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩／ラウリルホスフェートカリウム塩の質量比が７６．９／２３．１である水溶液を用い、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩の合計付着量が２．６９質量％になるようにした以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

（実施例３）
集束剤の処理液として、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩を含み、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩：ラウリルホスフェートカリウム塩の質量比が２３．１／７６．９である水溶液を用い、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩の合計付着量が２．３９質量％になるようにした以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

（実施例４）
＜トウの作製＞
ポリプロピレン樹脂（融点：１６８℃、ＭＦＲ（測定温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）：８．９ｇ／１０ｍｉｎ）を用意した。この樹脂を円形ノズル孔を有する紡糸ノズルを用いて、紡糸温度を３３５℃として溶融押出して、単繊維繊度１５．０ｄｔｅｘの紡糸フィラメント（未延伸糸）を作製した。次いで、該紡糸フィラメントを１５０℃で、３．８２倍に乾式延伸し、単繊維繊度４．７０ｄｔｅｘのポリプロピレン繊維を得た。
＜集束剤の付与＞
上記で得られたポリプロピレン繊維（総繊度２４３００００ｄｔｅｘのトウ）を、実施例３と同じ集束剤の処理液を用いて、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩の合計付着量が１．８７質量％になるようにした以外は、実施例３と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

(実施例５)
延伸倍率を３．２０倍として単繊維繊度が２．３５ｄｔｅｘのポリプロピレン系繊維のトウを作製したこと、及び、集束剤の処理液として、ポリオキシエチレンアルキル(Ｃ１２－１４)スルホコハク酸二ナトリウム塩(貯蔵剪断弾性率Ｇ’：１．７ＭＰａ、損失正接ｔａｎδ：０．２０、動的粘性率η’：５６ｋＰａ・ｓ、引張最大応力：２５５ｇｆ／ｃｍ²、破壊エネルギー：１８ｇｆ・ｍｍ／ｃｍ²)を含む水溶液を用い、ポリオキシエチレンアルキル(Ｃ１２－１４)スルホコハク酸二ナトリウム塩の付着量が２．４４質量％になるようにした以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

(実施例６)
延伸倍率を３．２０倍として単繊維繊度が２．３５ｄｔｅｘのポリプロピレン系繊維のトウを作製したこと、及び、集束剤の処理液として、ポリオキシエチレンアルキル(Ｃ１２－１４)スルホコハク酸二ナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩を含み、ポリオキシエチレンアルキル(１２－１４)スルホコハク酸二ナトリウム塩：ラウリルホスフェートカリウム塩の質量比が２３．１／７６．９である水溶液を用い、ポリオキシエチレンアルキル(１２－１４)スルホコハク酸二ナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩の合計付着量が１．９８質量％になるようにした以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

(実施例７)
延伸倍率を３．４０倍として単繊維繊度が２．１７ｄｔｅｘのポリプロピレン系繊維のトウを作製したこと、及び、集束剤の処理液として、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びオキシエチレン基（ＰＯＥ）を５ｍｏｌ含み、炭素鎖長が１２であるポリオキシエチレンラウリルリン酸カリウムを含み、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩／ポリオキシエチレンラウリルリン酸カリウムの質量比が２３．１／７６．９である水溶液を用い、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びポリオキシエチレンラウリルリン酸カリウムの合計付着量が２．４７質量％になるようにした以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

（実施例８）
延伸倍率を３．４０倍として単繊維繊度が２．２８ｄｔｅｘのポリプロピレン系繊維のトウを作製したこと、及び、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩の合計付着量が６．８０質量％になるようにした以外は、実施例３と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

(実施例９)
延伸倍率を３．４０倍として単繊維繊度が２．２８ｄｔｅｘのポリプロピレン系繊維のトウを作製したこと、及び、ポリオキシエチレンアルキル(Ｃ１２－１４)スルホコハク酸二ナトリウム塩の付着量が７．７３質量％になるようにした以外は、実施例５と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

(実施例１０)
延伸倍率を３．４０倍として単繊維繊度が２．２８ｄｔｅｘのポリプロピレン系繊維のトウを作製したこと、及び、ポリオキシエチレンアルキル(Ｃ１２－１４)スルホコハク酸二ナトリウム塩及びラウリルホスフェートカリウム塩の合計付着量が５．８７質量％になるようにした以外は、実施例６と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

(実施例１１)
延伸倍率を３．４０倍として単繊維繊度が２．２８ｄｔｅｘのポリプロピレン系繊維のトウを作製したこと、及びジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩及びポリオキシエチレンラウリルリン酸カリウムの合計付着量が９．３３質量％になるようにした以外は、実施例７と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

（比較例１）
処理液として、ラウリルホスフェートカリウム塩を含む水溶液を用い、ラウリルホスフェートカリウム塩の付着量が２．８４質量％になるようにした以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

（比較例２）
＜トウの作製＞
ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、商品名ＳＡ０１Ａ）を用意した。この樹脂を四葉型のノズル孔形状を有する紡糸ノズルを用いて、紡糸温度を２７５℃として溶融押出して、単繊維繊度７．６ｄｔｅｘの紡糸フィラメント（未延伸糸）を作製した。次いで、該紡糸フィラメントを、１４０℃で、３．３５倍に乾式延伸し、単繊維繊度２．６５ｄｔｅｘのポリプロピレン繊維を得た。
＜集束剤の付与＞
集束剤の処理液として、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩を含む水溶液を用い、付着量が０．８４質量％になるようにした以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

（比較例３）
延伸倍率を３．２３倍として単繊維繊度が２．２６ｄｔｅｘのポリプロピレン系繊維のトウを作製したこと、及び集束剤の処理液として、オキシエチレン基（ＰＯＥ）を５ｍｏｌ含み、炭素鎖長が１２であるポリオキシエチレンラウリルリン酸カリウムを含む水溶液を用い、ポリオキシエチレンラウリルリン酸カリウムの付着量が３．２９質量％になるようにした以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン単繊維が集束した集束繊維を得た。

実施例１及び４の集束繊維の断面を走査型電子顕微鏡（ＨＩＴＡＣＨＩ社製、型番「ＳＵ３５００」）で観察し、その結果をそれぞれ図３及び４に示した。実施例１の集束繊維の断面を観察した図３（１００倍）の走査型電子顕微鏡写真から、四葉状の断面において、繊維が集束しており、単繊維間に隙間があることがわかる。このことから、四葉断面の繊維は、スラリー混合時に繊維間の繊維側面に水分を抱え込みやすく、分散性が良くなると推定される。図示はないが、実施例２、３、５～１１の集束繊維の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、同様に、繊維は集束しており、単繊維間に隙間があることがわかる。同様に、実施例４の集束繊維の側面を観察した図４（１００倍）の走査型電子顕微鏡写真から、円形断面において、繊維が集束しており、単繊維間にはほとんど隙間がないことがわかる。

実施例及び比較例で得られた集束繊維の水中分散性及び集束性を上述したとおりに評価し、その結果を下記表１に示した。また、実施例及び比較例で得られた集束繊維のプレミックスセメント組成物における集束性及びモルタル状態における分散性を上述したとおりに評価し、その結果を下記表１に示した。また、実施例及び比較例で得られた集束繊維の含水率を上述したとおりに測定し、その結果を下記表１に示した。また、実施例及び比較例において、集束剤を付与する前のポリプロピレン繊維の強伸度を上述したとおりに測定し、その結果を下記表１に示した。

上記表１から分かるように、スルホサクシネート塩を含む集束剤が１．０質量％以上付着されている実施例１～１１の集束繊維は、スルホサクシネート塩が付着されていない比較例１、３及び集束剤の付着量が１．０質量％未満である比較例２の集束繊維に比べて、集束性が向上していた。なかでも、実施例１～３の集束繊維は、実施例５、６の集束繊維に比べて、より集束性が良好であることから、集束剤として特にジアルキルスルホサクシネート塩が好ましいことがわかる。実施例３の集束繊維は、実施例７の集束繊維に比べて、集束性が良いことから、セメント組成物に対する親和性を付与する界面活性剤としてはアルキルホスフェートアルカリ金属塩がより優れることがわかる。実施例８～１１の集束繊維は、実施例１及び実施例５～７の集束剤付着量を増加させたものであり、実施例１及び実施例５～７の集束繊維に比べていずれも集束性が向上し、モルタル状態における分散性も良好であった。また、スルホサクシネート塩を含む集束剤が１．０質量％以上付着されている実施例１～３の四葉断面の集束繊維は、スルホサクシネート塩が付着されていない比較例１の集束繊維に比べてプレミックスセメント組成物における集束性が高く、集束剤の付着量が１．０質量％未満である比較例２と比べてモルタル状態での分散性に優れていた。実施例４の円形断面の集束繊維は、実施例１～３と比較して、プレミックスセメント組成物における集束性は最も優れているが、モルタル状態における分散性は劣っていた。このことから、四葉断面は葉（凸部）と葉（凸部）の間に隙間を有するために分散性が優れ、一方で、円形断面は隙間が少ないために単繊維同士が密着し集束性に優れると推定される。

Claims (18)

1. 複数本の単繊維が集束剤で集束された集束繊維であって、
   前記集束繊維には、繊維質量に対して１．０質量％以上の集束剤が付着されており、
   前記集束剤はスルホサクシネート塩を含むことを特徴とする水硬性硬化体添加用集束繊維。
2. 前記スルホサクシネート塩は、プローブタック試験における引張最大応力が、１００ｇｆ／ｃｍ²以上である請求項１に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
3. 前記スルホサクシネート塩は、動的粘弾性測定における貯蔵剪断弾性率が０．０４ＭＰａ以上４．０ＭＰａ以下、損失正接ｔａｎδが０．０５以上５．０以下である請求項１又は２に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
4. 前記スルホサクシネート塩は、動的粘弾性測定における動的粘性率が８ｋＰａ・ｓ以上である請求項１～３のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
5. 前記スルホサクシネート塩が、ジアルキルスルホサクシネート塩である請求項１～４のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
6. 前記ジアルキルスルホサクシネート塩において、アルキル基の炭素数が４以上２２以下である請求項５に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
7. 前記集束繊維には、繊維質量に対してスルホサクシネート塩が０．２質量％以上１５．０質量％以下付着されている請求項１～６のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
8. 前記集束剤は、さらにノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩及びポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩からなる群から選ばれる１種以上のリン系界面活性剤を含む請求項１～７のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
9. 前記スルホサクシネート塩及び前記リン系界面活性剤の合計付着量は、前記集束繊維の繊維質量に対して１．０質量％以上である請求項８に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
10. 前記スルホサクシネート塩と前記リン系界面活性剤の質量比が、１０/９０以上９０/１０以下である請求項８又は９に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
11. 前記リン系界面活性剤がノルマルアルキルホスフェートアルカリ金属塩であり、アルキル基の炭素数が８以上１８以下である請求項８～１０のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
12. 前記集束繊維は、ポリオレフィン系繊維であり、繊維断面の形状が多葉状である請求項１～１１のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維。
13. セメント、及び請求項１～１２のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維を含むことを特徴とするプレミックスセメント組成物。
14. セメント、及び請求項１～１２のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維を含むことを特徴とする水硬性硬化体。
15. 請求項１～１２のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維の製造方法であって、
    単繊維が複数本束ねられたトウに、スルホサクシネート塩を含む集束剤の処理液を付与する工程、
    前記トウを乾燥して、集束剤の付着量が繊維質量に対して１．０質量％以上になるように調整して複数本の単繊維を集束させる工程を含む、水硬性硬化体添加用集束繊維の製造方法。
16. 前記スルホサクシネート塩は、プローブタック試験における引張最大応力が、１００ｇｆ／ｃｍ²以上である請求項１５に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維の製造方法。
17. 前記スルホサクシネート塩は、動的粘弾性測定における貯蔵剪断弾性率が０．０４ＭＰａ以上４．０ＭＰａ以下、損失正接ｔａｎδが０．０５以上５．０以下である請求項１５又は１６に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維の製造方法。
18. 前記スルホサクシネート塩は、動的粘弾性測定における動的粘性率が８ｋＰａ・ｓ以上である請求項１５～１７のいずれか１項に記載の水硬性硬化体添加用集束繊維の製造方法。