JPH03249206A - ひげ状突起物を有する繊維及びこの繊維を含むセメント組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメント用補強材として有用な、ひげ状突起
物を有する繊維及びこの繊維を含むセメント組成物に関
する。

〔従来の技術〕

従来、セメント用補強材としては、アスベスト代替品と
してポリエチレンやポリプロピレン）のオレフィン系重
合体からなる合成繊維、ポリビニルアルコール系合成繊
維（ビニロン）及びポリエステル系合成繊維が使用され
ており、これらは径０．０１〜１＋ａｍ程度、長さ５〜
５０ｍｍ程度の短繊維として使用されている。

しかし、ポリビニルアルコール系合成繊維やポリエステ
ル系合成繊維は、親水性であるため、比較的セメントと
の接着性かよく、補強効果か高いという利点を有するが
、コストが高いという欠点を有する。一方、ポリエチレ
ンやポリプロピレン等のオレフィン系重合体からなる合
成繊維は、疎水性であるため、セメントとの接着性が悪
く、十分満足すべき補強効果が得られないという欠点を
有する。

これらポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系
重合体からなる合成繊維の欠点を改善するために、ポリ
エチレンやポリプロピレン等のオレフィン系重合体にラ
ジカル発生剤を作用させて得られる変性オレフィン系重
合体からなる合成繊維を使用する方法が提案されている
。しかし、この方法は、ラジカル発生剤による処理方法
に厳密な管理が必要であるばかりでなく、製造コストも
高いという欠点を有する。

また、オレフィン系重合体からなる合成繊維の欠点を改
善する他の方法としては、オレフィン系重合体の紡糸過
程で流出物の表面に不規則な凹凸または波形を発生（メ
ルトフラクチャー）させた繊維を使用する方法が知られ
ている。この方法では、繊維の物理的なアンカー効果に
より、セメントとの接着性を高めることができる。しか
し、この方法では、紡糸工程で糸切れ等のトラブルが発
生し易いばかりでなく、延伸が困難であり、たとえ延伸
できたとしても低延伸しかできず、従って高強度の繊維
が得られないという欠点を有する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、前記従来のセメント用補強材の欠点を
克服し、セメント用補強材として有用な、ひげ状突起物
を杓°する繊維及びこの繊維を含むセメント組成物を提
供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によって、上記目的を達成し得るひげ状突起物を
有する繊維及びこの繊維を含むセメント組成物が提供さ
れる。

すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂を少なくとも２個の
ノズル孔がスリット部を介して連結した並穿ノズルより
吐出させ、得られた吐出物を延伸し、次いで延伸吐出物
に撚りをかけて該延伸吐出物の連結部を割裂することよ
りなるひげ状突起物を有する繊維に関する。

また、本発明は、上記ひげ状突起物を有する繊維を含む
セメント組成物に関する。

本発明において使用される熱可塑性樹脂としては、溶融
紡糸できるものであれば特に制限はなく、具体的にはポ
リエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系重合体等
があげられるか、コスト高を考慮しなければポリアミド
、ポリエステル等も使用することができる。

本発明において使用される並穿ノズルとは、少なくとも
２個のノズル孔がスリット部を介して連結したものであ
り、第１図に示すようにノズル孔１とノズル孔１のノズ
ル孔間がスリット部２を介して連結したものである。連
結するノズル孔１の数には特に制限はないか、操作上か
らは４〜７個が好ましい。また、スリット部２の長さａ
は、ノ範囲内であることが好ましい。スリット部２の長
場合は、 割裂後の繊維にひげ状突起物が生じ難く、しく、これよ
り狭い場合は、割裂しても繊維にひげ状突起物が生じ難
く、これよりも広いと割裂が困難となる。

吐出物の延伸は、延伸によりスリット部２によって形成
された連結部か割裂せず、かつ延伸吐出物に撚りをかけ
、割裂して得られるひげ状突起物を有する繊維に柔軟性
を付与する程度であればよく、例えば下記の式で表わさ
れる範囲内が好ましい。

ＤＲ−１，５≦ＤＲ≦ＤＲ＋１ ＣＣ ＤＲ・・・延伸倍率 ＤＲ・・・延伸吐出物か８０％以上、連結部で割裂する
延伸倍率 延伸倍率ＤＲがＤＲ−１，５未満では、ひげ状突起物を
有する繊維の強度が不足し、伸度か太きくなり、実用上
好ましくない。また、延伸倍率ＤＲがＤＲ＋１を超える
と、延伸吐出物を割裂した場合、割裂されたものと割裂
されないものか生成するばかりでなく、部分的な過延伸
により白化した繊維もてきるので好ましくない。

吐出物の延伸には、熱浴槽、熱ロール、熱板なと、通常
の延伸方法が採用される。延伸温度には特に制限はなく
、吐出物の材料によって適宜に設定すればよいが、通常
は吐出物の融点より２０〜３０℃低い温度で延伸するこ
とか好ましい。

延伸吐出物に撚りをかけてスリット部２によって形成さ
れた連結部を割裂するには、通常の撚糸機、例えばリン
グ撚糸機を使用すればよい。この際の撚り回数は、５〜
ＩＯ回／１Ｏｃｒｎ程度が好ましい。

割裂して得られるひげ状突起物を有する繊維は、吐出物
の両端の繊維は第２図に示すように繊維の片側にのみひ
げ状の突起物３を有し、また突出物の両端の繊維を除い
た他の部分の繊維は第３図に示したように繊維の両側に
ひげ状突起物３を有している。ひげ状突起物３の長さは
、長短さまざまであるが、長いものはスリーブ部によっ
て形成された連結部が撚りをかけることによって引き延
ばされ、連結部の長さを超えることもある。

本発明のひげ状突起物を有する繊維は、ノズル孔がそれ
ぞれ独立した通常のノズル孔より吐出させ、得られた吐
出物を延伸した繊維に比較して、強度や伸度が若干劣る
傾向にある。

しかし、本発明のひげ状突起物を有する繊維は、セメン
トに混合した場合、このひげ状突起物によりアンカー効
果か生じ、セメントとひげ状突起物を有する繊維との接
着性が高められ、ひび割れか防止され、セメント製品に
靭性を付与することかできる。

セメントに混合するひげ状突起物を有する繊維の長さは
、用途に応じて適宜決定すればよい。

本発明において使用されるセメントとは、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、高ｉ戸セメント、シリカセメント、
アルミナセメント、フライアッシュセメント、中庸熱ポ
ルトランドセメント、超速硬ポルトランドセメント等か
あげられる。

本発明のひげ状突起物を有する繊維のセメントに対する
配合量は、体１ａ混入率で２〜１０％、好ましくは３〜
５％である。体積混入率が２％未満では、機械的強度が
充分に発揮されず、１０％より多くては混線時に混合機
に過剰の負荷がかかるばかりでなく、多量配合によるメ
リットが認められず、またコスト高となる。

本発明のひげ状突起物を何する繊維は、そのまま単独で
セメントに配合しても強度が向上するか、必要に応じて
所要量の砂、砂利、軽量用骨材等の充填剤を加えてもよ
い。ひげ状突起物を有する繊維とセメントとの混和に際
しては、所要量の水を配合する。

ひげ状突起物を有する繊維、セメント及び水とを混合す
る方法としては、通常の混合方法を採用すればよい。

本発明のセメント組成物は、建造物の躯体材、スレート
材、壁面材等として有用である。

本発明のひげ状突起物を有する繊維は、セメント用補強
材として好適に使用されるが、ひげ状突起物を有する繊
維自体が溶融しない温度で使用するのであれば、その他
の硬化性を示す有機物質、プラスチック等の補強材とし
ても使用することができる。

〔実　施　例〕

以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細
に説明する。

実施例　１ 密度が０．９５８　ｇ　／　ｃｔ？ｒ　、メルトインデ
ックスか０．５　ｇ／１０分の高密度ポリエチレンをス
クリュー径 （メタリンゲスクリユー）　　　　　　４０ｍｍφ長　
　さ／径　　　　　　　　　　　２４圧　　縮　　比　
　　　　　　　　　　　　３．２シリンダ一末端部温度
　　　　　１６０℃シリンダー中央部温度　　　　　２
１０℃シリンダー先端部温度　　　　　２３０℃クロス
ヘツド部温度　　　　　２３０℃ノズル部温度　　　２
１０℃ の押出機を用い、第４図に示した５個のノズル孔がスリ
ット部を介して連結した直線状並存ノズルを６個を用い
て形成した６角形の並存ノズル（合計孔数３０個） ノズル孔径り。　　　　　　　　　１　ｍｍφラウンド
Ｌ。　　　　　　　５□ Ｌ　　／Ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０
　　　　０ スリット部（連結部）の長さａ　　　Ｏ，２＋ｎｍスリ
ット部（連結部）の幅ｂ　　Ｏ，１ｍｍより吐出させた
。

次いで吐出物を浴槽の長さが２　、５　ｍ　ｓ温度が１
００℃の熱浴中で延伸倍率１０倍で１段延伸を行なった
。得られた各々の延伸された吐出物をリング撚糸機にか
け、１０回／１０ｃｍの撚りを与えなから連結部を割裂
し、ひげ状突起物を有する繊維５本を得た。割裂は完全
に行なわれた。ひげ状突起物を有する繊維の物性値を第
１表に示した。

比較例　１ 実施例１において、直線状花芽ノズルの代りに第５図に
示した通常のノズル（ノズル孔径りが１璽■φ、ラウン
ドＬが５ｍ＋ｓＳＬ／Ｄが５、合計孔数が３０個）を用
い、延伸吐出物に撚りをかけなかった以外は、実施例１
と同様にして単繊維を得た。

得られた単繊維の物性値を第１表に示した。

実施例　２ 実施例１で得られたひげ状突起物を有する繊維を繊維長
５寵にカットしたものをポルトランドセメントに対して
体積混入率がそれぞれ１．５％、３％、５％と混入し、
適当量の水を加えて混練りしてセメント組成物を得た。

得られた組成物から試験体（Ｂ　（支点方向の長さ）×
Ｌ（支点間をまたがる幅）×ｔ　（厚さ）　＝　１３０
ｓ＋ｓ　Ｘ　５００ｍｍ　ｘ　５０ｍ　）を作製した。

試験体は、７０℃で１０時間養生を行なった。この試験
体の曲げ強度を測定し、その結果を第２表に示した。

比較例　２ 比較例１で得られた単繊維を用いた以外は、実施例２と
同様にして試験体を作製した。結果を第２表に示した。

〔発明の効果〕 本発明の繊維は、並存ノズルを使用して得られる、連結
部を有する連結繊維を出発物質とし、これの連結部を割
裂するので第２図および第３図に示すようなひげ状突起
物を有するものであり、従って、本発明のひげ状突起物
を有する繊維をセメントに配合した場合、ひげ状突起物
を有する繊維のアンカー効果か発現し、セメントとひげ
状突起物を有する繊維との接着性か向上し、ひび割れが
防止され、強度の高いセメント製品を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用される並存ノズルの一例を
示す断面図、第２図および第３図は本発明のひげ状突起
物を有する繊維のモデル図、第４図は本発明において使
用される並存ノズルの他の一例を示す断面図、第５図は
従来のノーマルノズルの一例を示す断面図である。 １・・・ノズル孔　　　　　　２・・・スリット部３・
・・ひげ状突起物 ａ・・・スリット部の長さ ｂ・・・スリット部の幅 Ｄ　・・・ノズル孔の径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂を少なくとも２個のノズル孔がスリ
   ット部を介して連結した並穿ノズルより吐出させ、得ら
   れた吐出物を延伸し、次いで延伸吐出物に撚りをかけて
   この延伸吐出物の連結部を割裂することよりなるひげ状
   突起物を有する繊維。
2. （２）請求項（１）記載のひげ状突起物を有する繊維を
   含むセメント組成物。