JPH05319888A - 繊維補強された成形物 - Google Patents

繊維補強された成形物

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JPH05319888A
JPH05319888A JP4185525A JP18552592A JPH05319888A JP H05319888 A JPH05319888 A JP H05319888A JP 4185525 A JP4185525 A JP 4185525A JP 18552592 A JP18552592 A JP 18552592A JP H05319888 A JPH05319888 A JP H05319888A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】分子量分布の幅が狭く、立体規則性が高いポリ
プロピレンを用いて高温下で高延伸し、セメント補強材
に用いることにより、湿潤状態での破壊強度を高く維持
したセメント成型体を得る。 【構成】水と水硬化物質と補強繊維からなる水硬化した
成形物であって、その補強用繊維は破断強度４９０Ｎ／
ｍｍ2 以上であり、Ｑ値＞５、９７＜ＨＩ＜１００、９
４＜ＩＰＦ＜１００であるような高結晶性ポリプロピレ
ンである。ここでＱ値とは、重量平均分子量の数平均分
子量に対する比、ＨＩは沸騰ｎ−ヘプタン不溶解残分の
重量％、ＩＰＦはアイソタクチッドペンタッドモル分率
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は繊維補強成形物の新しい
建築材料、およびその成形物の製造方法、およびその新
しい建築材料により作られた成形物に関する。さらに詳
しくは、新規な補強繊維を用いたセメント組成成形物に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えばスレ−ト、合板、波型
（コルゲートタイプ）屋根板、縦けた、パイプ、パネ
ル、壁板、瓦、溝、防火構造体、その他成形体など、種
々の方法で成形される材料が水硬化性物質、充填剤、お
よび補強繊維の水分散体から作られることはよく知られ
ている。
【０００３】これらは一般的な材料の大部分である、ア
スベストとセメントを用いた繊維補強セメントは数十年
にわたり使われてきた。アスベストセメント業界におい
て、ハチェックの捲付方法（オーストリア特許第５９７
０号明細書）による製法は、構成要素の製造のための最
もよく知られた方法である。この製造方法の技術は例え
ばハラルドクロスの”アスベストセメント”（１９６７
年スプリンガ−フェルラック）にすべて記述されてい
る。他の使用しうる製法は、例えばマグナニ、マッザ、
フォーオンの押出、注入法である。例えばアスベストセ
メントシ−トの製造についてのハチェック法は円筒状濾
過筒の脱水機の使用を基本としている。この方法におい
て、稀薄なアスベストセメント分散液はマット状の形で
フェルトからパルプチェストを経て筒状のふるい上へ移
送される。そして成形ロールにより所定の厚さに巻き取
られる。波板の製造においてアスベストセメント板は所
定の厚さになってから、成形ロ−ルから切離され、成形
され、波型の油を付けた金属型棒の間で硬化される。
【０００４】アスベストは、固有の引張強力に伴う補強
硬化と共に、水セメント懸濁液中での優れた分散性をも
っている。脱水の間、良好な濾過性能とセメント親和性
によってアスベストは製造品である複合混合体の懸濁液
中で微分散状態に保つことができる。
【０００５】水和物の最終製品において、高引張強力は
高い弾性率と破断時の小さい伸びに結びついており、こ
のことはよく知られているように、アスベストセメント
製品に高い曲げ強度を与えているのである。
【０００６】しかし近年、アスベストは望ましくない素
材になってきた。というのは環境と健康の点から望まれ
ない素材になり、その代替品の試験に多くの努力を払わ
れてきた。
【０００７】ここ数年の間、現存する脱水法に基づく製
造工程において部分的あるいは全体的に、アスベストに
代替しうる材料繊維を見つけるための熱心な研究がおこ
なわれてきた。
【０００８】このように新しい繊維を、補強剤として、
また例えば繊維補強セメント製品のような水硬化性物質
とともに使用するための製造工程の補助として使用する
ことが望まれている。これらの繊維は、アスベストによ
って達成されていた望ましい機械的強度を、繊維を混合
した部材に付与しうるものである。
【０００９】補強セメントや他の水硬化性物質に適した
繊維において満足されるべき要求は極めて高いものであ
る 次の性能は、補強繊維およびセメント製造工程（脱水技
術）における加工繊維としてアスベストが持つ特性であ
る。
【００１０】（１）加工性能 高比表面積 高い分散性 優れた化学抵抗性と耐久性 高いセメント保持容積 優れた層形成容積 （２）補強性能 高強力 高弾性率 破断時における低伸度 化学的な要求に関し、昇温下の飽和炭化カルシウム水溶
液中での耐アルカリ性が特に必須の条件である。
【００１１】他の天然繊維、合成繊維にアスベストの持
つ全ての性能を示すものはない。アスベストの代替品
は、アスベストがもつ二つの機能に相当するに種類のタ
イプの繊維を必要とする（例えばドイツ連邦共和国特許
第３．００２．４８４号明細書）。アスベストの濾過性
能は、例えばセルロース及び／又は合成フィブリルのよ
うな天然又は合成パルプの付加物で置換できる。選ばれ
た補強繊維は複合補強材に使用されている。これらは有
機又は無機の高弾性繊維で１〜１５ｍｍの長さに切断さ
れている。
【００１２】数多くの合成繊維が補強セメントのために
試験されてきた。しかしそれらは、多くの理由から、不
満足な結果しかもたらさなかった。その理由とは、化学
抵抗性が低く、セメント親和性がなく、機械的強度不足
だからである。特に固有の引張強度、弾性率の不足、破
断時における過剰な伸度が挙げられる。また価格が高い
ことは、工業上の利用において制限要素になる。
【００１３】さらに繊維の物理的特性は、重要な性能に
関しては水硬化性物質と適合するべきである。セメント
の場合、この物質は砕けやすい性質を持っており、約
０．０３％の伸びで破壊する。従来技術によれば、補強
繊維は水硬化物質の弾性率よりも高い初期弾性率をもつ
ものでなければならない。
【００１４】さらに上記繊維の物理的性能に加えて、も
しこれらの繊維が繊維セメント製品を製造するために排
水処理（水切り）工程を経るのであれば、繊維が稀薄セ
メント懸濁液中で分散すること、及び他の添加物を添加
されても均一な分散性を保っていることが同様に重要で
ある。
【００１５】種々の天然、合成、有機、無機繊維の使用
について、文献で多くの発表が既になされている。綿、
セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル
ニトリル、ポリプロピレン、ポリビニルアルコールが補
強セメント用に研究されてきた。同様にガラス、スチー
ル、アラミド、炭素繊維についての研究も知られてい
る。これらのうちどれもこれまでに、特にセメントに対
して、必要とされる要求特性を満たしていない。
【００１６】例えばガラスは化学的安定性が低く、スチ
ール繊維は錆びるし重すぎる。炭素繊維はもろく接着性
が悪いうえ高価である。セルロースは耐久性が不足す
る。ポリエチレン及び標準的ポリプロピレンは引張強度
が不足する。
【００１７】今日、セメント補強に対する要求を満足す
る合成繊維が２種類ある。両方ともポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）とポリアクリルニトリル（ＰＮＡ）をベー
スにした単独繊維（ＧＢ２．８５０．２９８）もしくは
その複合繊維であり、高い弾性率を持っている。初めの
ものは日本のクラレ社の“クラロン”（商品名）として
市販され（ドイツ連邦共和国特許第２．８５０．３３７
号明細書）、二番目のものはドイツのヘキスト社製の
“ドラニット”（商品名）である。
【００１８】これらの繊維は下記表１に示す通り、高い
強度と破断時における低い伸びを有する。
【００１９】
【表１】
【００２０】繊維セメントの分野で、材料が湿潤状態に
あるときは（試験環境下に暴露した標準状態で）強度が
低いことが知られている。このような国際規格は、水が
飽和状態にあることを設定することもある。さらに、破
壊エネルギーは重要な要素である。なぜならばそれは製
品のもろさ、衝撃強度の尺度になるからである。
【００２１】良好な機械的性能をもったＰＶＡ繊維は湿
潤状態における高い曲げ強度ばかりか、破壊エネルギー
が同じ状態のＰＡＮ繊維よりも大きい。破壊エネルギー
は曲げ強度が最大値を示すとき、すなわち複合体が裂け
始めるときの荷重伸長率曲線面積で決定される。
【００２２】ＰＶＡ繊維の欠点は、高温水に対する反応
と高価格である。ＰＶＡにより補強された成形体は、乾
燥状態では優れた機械的性能を発揮するが、湿潤状態で
は曲げ強度は明らかに低下する。
【００２３】繊維のデータと成形品の性能との関係にお
いて、曲げ強度、衝撃耐性および破壊エネルギーを高い
水準で有する繊維セメント成形体をＰＶＡ繊維のみを使
って製造することは比較的易しい。しかし実際のところ
ＰＶＡ繊維は非常に高価である（少なくともＰＡＮ繊維
より５０％高い）。一つの発明された解決方法は、ＰＶ
ＡとＰＡＮの混合であり、この方法は混合の法則から期
待されるよりも良い結果をもたらしている（ＥＰ０．１
５５．５２０号明細書）。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の方
法は経済的な点から魅力のある方法ではあるが、破壊エ
ネルギーが依然として低水準である。
【００２５】繊維マトリクス複合体の強度についての混
合法則に基づき、単に高弾性、高強度の繊維が、高い曲
げ強力をもつ繊維セメント成形体の製造のために使用さ
れてきた。
【００２６】純粋なセメントマトリクスは、１５，００
０Ｎ／ｍｍ2 の弾性率を持つ。したがって、繊維を混合
したセメント複合体の理論値は、弾性率が１５，０００
Ｎ／ｍｍ2 より高くなるはずである。この理論的値は実
際的試験によって確認されている。
【００２７】この観点において、一般にポリプロピレン
繊維は、セメントモルタルの比較的割れやすいマトリク
ス中で直接張力や曲げをうける補強セメントに使われる
と、技術的に貧弱であると見られていた。実際のとこ
ろ、今日まで最も良いアスベストの代替品である高弾性
ポリビニルアルコール繊維と比較しうる結果に至ってい
ない。
【００２８】しかしながら、驚くべきことに、そして予
期しなかったことには、かなり低い弾性率を持ちかつ破
断時において高い伸びを示すようなＰＡＮ繊維に匹敵す
る強力を有する特定の立体規則性ポリプロピレンは、Ｐ
ＶＡ繊維と同じか、あるいはそれよりも優れた結果を与
えることが見いだされた。これらの結果の高い水準は、
混成テストが最も悪い状態つまり水が飽和した状態で行
われたとき、特に顕著に現れるものである。
【００２９】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、繊維補強セメント成形体の湿潤状態での低破壊強
度を向上すること、及び安価な繊維補強セメント成形体
を得ることを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の繊維補強された成形物は、水と水硬化性物
質と補強用繊維を少なくとも構成成分とし、水硬化した
成形物であって、前記補強用繊維が高結晶性ポリプロピ
レンを含み、前記高結晶性ポリプロピレンの破断強度が
４９０Ｎ／ｍｍ2 以上、Ｑ値＜５、９７＜ＨＩ＜１０
０、９４＜ＩＰＦ＜１００であることを特徴とする繊維
補強された成形物［ただし、Ｑ値は重量平均分子量（Ｍ
ｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）、ＨＩ
は沸騰ｎ−ヘプタン不溶解残分の重量％、ＩＰＦはアイ
ソタクチックペンタッドモル分率を示す］。
【００３１】前記構成においては、補強用繊維が、破断
強度７４０Ｎ／ｍｍ2 以上、Ｑ値≦４．５、ＨＩ≧９
８、ＩＰＦ≧９６であることが好ましい。
【００３２】また前記構成においては、補強用繊維が、
繊度０．５＜ｄ＜２０であることが好ましい。ここでｄ
はデニールを示す。
【００３３】また前記構成においては、補強用繊維が、
繊維長２〜１５ｍｍであることが好ましい。また前記構
成においては、補強用繊維が、繊維長５〜１０ｍｍであ
ることが好ましい。また前記構成においては、補強用繊
維の断面形状が、実質的に円形、Ｘ型、またはＹ型から
選ばれることが好ましい。
【００３４】また前記構成においては、補強用繊維が、
捲縮を有していることが好ましい。また前記構成におい
ては、補強用繊維が、充填物を含有していることが好ま
しい。
【００３５】また前記構成においては、補強用繊維が、
乾燥状態におけるセメントマトリクスの０．３〜５重量
％混合されていることが好ましい。また前記構成におい
ては、前記高結晶性ポリプロピレン繊維以外の他の有機
繊維を含有していてもよい。
【００３６】また前記構成においては、前記高結晶性ポ
リプロピレン繊維以外に無機繊維を含有していても良
い。
【００３７】前記構成においては、成形物にする前の補
強用繊維は、その表面にカルシウムイオンと反応して実
質的に不溶性になる親水性化合物が０．０５〜１０重量
％付着されていることが、水分散性の向上のために好ま
しい。前記構成においては、親水性化合物が、炭素数８
〜１８のアルキルりん酸アルカリ金属塩であることが好
ましい。
【００３８】
【作用】前記した本発明の構成によれば、繊維補強セメ
ント成形体の湿潤状態での破壊強度を向上すること、及
び安価な繊維補強セメント成形体を得ることができる。
これは補強繊維の分子量分布のＱ値が５未満であるから
分子量分布の幅が狭く、分子量が整っているため高延伸
して高強力になるからである。また沸騰ｎ−ヘプタン不
溶分（ＨＩ：重量％）が９７＜ＨＩ＜１００、アイソタ
クチックペンタッド分率（ＩＰＦ：モル％）が９４＜Ｉ
ＰＦ＜１００であるから、低結晶性成分が少なくかつ立
体規則性が極めて高く、延伸時の配向性を向上すること
ができる。また、本発明に用いる補強繊維は、本質的に
疎水性であり、化学的安定性と熱的安定性に優れるの
で、湿潤状態においても強力を高く維持できる。
【００３９】Ｑ値は重量平均分子量の数平均分子量に対
する比である。重量平均分子量は、例えばゲル パーミ
エーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）光分散法、
粘性法、限外瀘過法等の使用により、Ｍｗ＝［ΣＮｉＭ
ｉ2 ］／［ΣＮｉＭｉ］の算式で求められる。
【００４０】数平均分子量は、例えば、ＧＰＣ、末端基
決定法、凝固点降下法、浸透圧法等を使って、Ｍｎ＝
［ΣＮｉＭｉ］／［ΣＮｉ］の算式で求められる。一般
的に、重量平均分子量／数平均分子量の比は、分子量の
多重分散の度合いに対する尺度として使われるものであ
り、この値が１（単分散）よりも大きいとき、分子量分
布曲線は広くなる。この値は多重に枝分かれしたポリマ
ーにおいても高くなる。
【００４１】ＨＩすなわちノルマルヘプタン不溶解量
は、５ｇのポリプロピレン試料を５００ｍｌの沸騰キシ
レンに十分溶かし、その混合物を５リットルのメタノー
ルに入れて、沈殿物を回収し、それを乾燥し、そして抽
出物を得るためにソクスレー法に従って６時間、沸騰ヘ
プタン中で抽出することにより測定される。
【００４２】ＩＰＦすなわちアイソタクチックペンタド
分率は、“マクロモレキュールス”［”Ｍａｃｒｏｍｏ
ｌｅｃｕｌｅｓ”ｖｏｌ．６，９２５（１９７３）とｖ
ｏｌ．８，６９７（１９７５）］で提案された方法に従
って、ｎ−ヘプタン不溶解量で測定される。
【００４３】ペレット状のポリプロピレン密度は約０．
９５で、それはもともとのポリプロピレンの密度と実質
的に異なるものではない。高結晶性ポリプロピレン繊維
は、好ましくは７４０Ｎ／ｍｍ2 以上の繊維破断強度を
持ち、Ｑ＜４．５、ＨＩ＞９８、ＩＰＦ＞９６である。
繊維のデニ−ルは０．５＜ｄ＜２０の範囲である。
【００４４】繊維は、２〜１５ｍｍの範囲で不均一に切
ることができ、好ましくは５〜１０ｍｍの範囲である。
繊維断面は、円もしくはＸ、Ｙ字型といった不規則な形
でもよい。繊維は捲縮していてもよく、そしてそれらは
充填剤を含んでいてもよい。充填剤としては、炭酸カル
シウム、アモルフアスシリカ、天然または合成のカルシ
ウムシリケート、及び他の鉱物成分などを使用できる。
【００４５】ポリプロピレンのメルトフロー値（ＭＦ
Ｒ）は、１＜ＭＦＲ＜１００の範囲であり、好ましくは
５＜ＭＦＲ＜３０の範囲、最も好ましくは１０＜ＭＦＲ
＜２０の範囲である。メルトフロー値は１９０℃でノズ
ルを通過する速度により測定される。（単位：ｇ／１０
ｍｉｎ、ＪＩＳ Ｋ７２１０、荷重２．１６９ｋｇ） 繊維の溶融紡糸温度は、分子のもつれもしくは折りたた
みを減らすために、比較的低くしておくべきであり、こ
の温度は好ましくは２６０〜２８０℃の範囲である。
【００４６】延伸温度は、可能な限り引張強力を上げる
ため、好ましくは１４０〜１５０℃の範囲である。ポリ
プロピレン繊維は乾燥セメントに対して０．３〜５重量
％加えられる。繊維含有量が０．３重量％よりも少ない
と補強効果が得られず、５重量％を超えると混成体の曲
げ強度が著しく低下する。また本発明においては、前記
ポリプロピレン繊維のほかに他の有機繊維（例えばアク
リル繊維、ＰＶＡ繊維など）、又は無機繊維を加えるこ
ともできる。他の有機繊維を加える場合は、繊維全体合
計量に対して１０〜９０ｗｔ％、より好ましくは２０〜
６０ｗｔ％である。
【００４７】本発明のポリプロピレン繊維とともに他の
無機繊維を加える場合は、繊維合計量に対して２〜２０
ｗｔ％が好ましい。この場合も、ポリプロピレン繊維は
乾燥セメントに対して０．３〜５重量％加えるのが好ま
しい。無機繊維の一例としては、ガラス繊維、ロックウ
ール(rockwool)、スラッジウール(slagwool)、珪灰石(w
ollastnite)、アスベスト、セプロライト(seplolite)、
セラミック繊維などである。
【００４８】
【実施例】本発明について、以下実施例を用いてより詳
細に説明する。説明を分かりやすくするため、この説明
の中で好ましい硬化性物質としてのセメントに対して比
較例を用いる。他のすべての水硬化性物質がセメントの
代わりに用いられることができる。適当な水硬化性物質
は、水化により固くなるような無機セメント及び／又は
無機硬化物質もしくは粘着性物質を含んだ当業者に自明
の組成物として理解されるべきである。水化により硬化
する物質として特に適当なものは、例えばポルトランド
セメント、高アルミナセメント、鉄ポルトランドセメン
ト、トラスセメント、スラグ（鋼さい）セメント、石こ
う、高圧がま処理で形成されたケイ酸カルシウム、そし
て個々の硬化物質などが挙げられる。
【００４９】最も多い充填物と添加物とは、セメントブ
ロックのポアー構造に有益な影響を及ぼすことができ、
また湿式成形機における懸濁液の排液の動きを改良する
ことができるものであるが、それらもしばしばバインダ
ーに加えられる。この添加剤のうち可能な添加剤はフラ
イアッシュ、シリカフューム、粉にした水晶、粉にした
岩石、粘土、鉱さい、炭酸ポゾラン（火山灰）などであ
る。
【００５０】もちろん、この発明による成形物は、ポリ
プロピレン繊維のほかにさらに無機繊維もしくは有機繊
維を含んでもよい。すなわちポリアクリロニトリル、ポ
リビニルアルコール、セルロース、綿、ポリアミド、ポ
リエステル、アラミド、炭素、ガラス、鉄、石綿、セラ
ミックなどから形成される繊維が使用できる。
【００５１】Ｑ値（ただしＱ：重量平均分子量／数平均
分子量の比）の具体的測定方法 以下の実施例においては、Ｑ値（ただしＱ：重量平均分
子量／数平均分子量の比）は、ゲルパーミエーション・
クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて下記の条件で測
定した。 (a) 測定装置名：ウォーターズ社製（ＡＬＣ／ＧＰＣ
１５０Ｃ型） (b) 充填カラム：ＴＳＫ−ＧＥＲ ＧＭＨ６−ＨＴ（高
温タイプ） (c) 溶媒：オルソジクロルベンゼン（ＯＤＣＢ） (d) 温度：１３５℃ (e) 検出器：示差熱屈折計 (f) 溶媒流量：１ml/min. 以上の条件で測定した本発明で用いる一実施例の高結晶
ポリプロピレンの数平均分子量、重量平均分子量、Ｑ
値、及びＭＦＲを示した表を次に示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】ここで、Ｍｗは重量平均分子量、Ｍｎは数
平均分子量、ＱはＭｗ／Ｍｎの比、ＭＦＲはメルトフロ
ー値である。
【００５４】この発明によれば、繊維の製造方法自体は
発明の主題ではない。それは例えば公知の溶融紡糸過程
によりおこなわれる。これらの高強度繊維は、例えば次
に述べる要領で製造されうる。
【００５５】実施例１−９ポリプロピレン繊維の製造方法 融点１６５℃、Ｑ値３．５、ＨＩ９８％、ＩＰＦ９７
％、ＭＦＲ１５ｇ／１０ｍｉｎのポリプロピレン樹脂は
２７５℃で紡糸され、繊維は４．５倍に１５０℃で熱ロ
ール乾燥過程において延伸され、界面活性剤を含浸させ
る。必要な場合は、延伸後または延伸と同時に捲縮が施
される。捲縮を付与する方法は、仮撚加工、空気交絡加
工（例えばタスラン加工を含む）、圧縮加工（例えばス
タッファボックス使用）等公知のいかなる方法を採用し
ても良い。捲縮を付与する場合は、１本のカットファイ
バー当たり２．５〜３個の捲縮が好ましい。界面活性剤
を付与した繊維は、一晩放置し、空気中で乾燥させる。
得られる繊維は、一例として、約１．９デニール、引張
り強度約７７０Ｎ／ｍｍ2 、そして破断時の伸びが約２
５％である。繊維は建築材料混合物に使われるまえにカ
ットされる。
【００５６】界面活性剤は、たとえば８〜１８の炭素数
をもつノルマルアルキルりん酸金属塩であり、例えばラ
ウリルりん酸カリウム、デシルりん酸カリウム、トリデ
シルりん酸カリウムなどがある。界面活性剤の量は繊維
の重量の０．５〜３％の範囲が好ましい。
【００５７】高結晶性ポリプロピレンと他の繊維の比較
のために、表３の通り９つの混合物を作った。
【００５８】
【表３】
【００５９】ハチェック機による製造のための混合物の
準備 ６５°ＳＲ（Ｓｈｏｐｐｅｒ−Ｒｉｅｇｌｅｒ）まで純
化されたクラフトセルロースパルプを、アモルファスシ
リカ、不活性物質、セメントおよび合成繊維とともに固
体濃度を全懸濁液１ｌにつき２００ｇとして混合した。
【００６０】この繊維セメント懸濁液のスラリーは、水
でもってさらに薄められて濃度が３０ｇ／リットルとな
り、そしてそれからハチェック機の水切りタンク(drain
ingtank) の中へ移された。
【００６１】ドレインタンク中に入れた直後、セメント
保持力を高めるためのポリアクリルアミド系の凝集剤を
２００ｐｐｍ加えた。プレート（板材）は１８回転のフ
ォーマットローラを持つ機械で得られ、さらに表面に油
が付与された鋼鉄鋳型の間で、設定圧２５０バールで、
平均６ｍｍの厚さに加圧成形された。
【００６２】このプレートを相対湿度１００％、２０℃
で２８日間プラスチックのカバーをかけて硬化（養生）
させた。機械的テストはＩＳＯ４１５０に従い湿潤状
態、たとえば水飽和状態で行われた。その結果を表４に
示す。
【００６３】
【表４】
【００６４】試料の曲げ強度は、インストロン試験機で
古典的３点曲げ試験法を使って測定された。試験機は応
力−ひずみ曲線を記録し、それから結果が次のように算
出される。ＭＯＲは平方ｍｍあたりのニュートン（Ｎ／
ｍｍ2 ）で、ＭＯＲ＝Ｎ／Ｗで表される。ここで Ｍ＝（破断荷重（ニュートン）×担体間距離）／４ Ｗ＝（［試料の平均の厚さ］2 ×担体に平行に測定され
たサンプルの寸法）／６ 最大負荷ＩＭＯＲにおける破壊力（Ｊ／ｍ2 ）は破断点
Ｐまでの応力−ひずみ関数の積分である。
【００６５】破壊力ＩＰＬ２０は、到達した最大荷重Ｐ
から２０％減少した荷重（曲線の縦軸）までの応力−ひ
ずみ関数の積分である。湿潤状態におけるテストからわ
かるように、本発明による製品は繊維セメント成形体に
おいて実際に使われる補強繊維に比べて延伸性があり、
抵抗性がある。
【００６６】実施例１０−１３ 次の混合組成物を準備し、プラスチックのカバ−をかけ
て２８日間、相対湿度１００％、２８℃で（養生）さ
せ、以下のサイクルで劣化促進テストを行った。 （１）２０℃の水中に７２時間浸漬 （２）乾燥機中、８０℃で７２時間乾燥 上記の処理を８回繰り返し、水飽和状態において、シー
ト中の繊維の配向方向について平均破壊エネルギーを測
定した。
【００６７】本発明による繊維を使った場合、最初の破
壊エネルギーが従来の繊維よりもずっと高いだけでな
く、水／熱処理を８回繰り返した後においても、他の繊
維がその効果の５０％以上を失っているにもかかわら
ず、ずっとこのエネルギーは保持されているのである。
この結果を表５に示す。
【００６８】
【表５】
【００６９】表５から明らかな通り、本発明のセメント
成形体は、水飽和状態下で強力保持性が極めて高く、破
壊エネルギーも顕著に高いものであることが確認でき
た。このことは、本発明のポリプロピレン繊維は、本質
的に疎水性であり、湿熱下のアルカリに侵されず劣化さ
れないからである。すなわち、化学的に安定で耐熱性に
も優れる。
【００７０】加えて本発明のセメント成形体は、補強繊
維自体の強力、剛直性などの特性のほか、繊維表面とセ
メント組成物との界面の親和性が高く維持されているか
ら、水飽和状態下で強力保持性が極めて高く、破壊エネ
ルギーも顕著に高いものである。
【００７１】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。本発明の主旨を逸脱することなく、様々な応用が
可能である。
【００７２】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、繊維
補強セメント成形体の湿潤状態での破壊強度を高く維持
すること、及び安価な繊維補強セメント成形体を得るこ
とができる。これは補強繊維自体の疎水性、化学的安定
性、熱的安定性、強力、剛直性などの特性を特異に発揮
するほか、繊維表面とセメント組成物との界面の親和性
が高く維持されているからである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ ステュディンカ スイス国 チューリッヒ（ＣＨ−8030） ドルダーシュトラッセ 92 (72)発明者 ヴェノワ ド ロヌー ベルギー国 ナミュール（Ｂ−5000） ア ヴェニュー ド ラ ヴェッケ 17

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水と水硬化性物質と補強用繊維を少なく
    とも構成成分とし、水硬化した成形物であって、前記補
    強用繊維が高結晶性ポリプロピレンを含み、前記高結晶
    性ポリプロピレンの破断強度が４９０Ｎ／ｍｍ2 以上、
    Ｑ値＜５、９７＜ＨＩ＜１００、９４＜ＩＰＦ＜１００
    であることを特徴とする繊維補強された成形物［ただ
    し、Ｑ値は重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍ
    ｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）、ＨＩは沸騰ｎ−ヘプタン不溶
    解残分の重量％、ＩＰＦはアイソタクチックペンタッド
    モル分率を示す］。
  2. 【請求項２】 補強用繊維が、破断強度７４０Ｎ／ｍｍ
    2 以上、Ｑ値≦４．５、ＨＩ≧９８、ＩＰＦ≧９６であ
    る請求項１に記載の繊維補強された成形物。
  3. 【請求項３】 補強用繊維が、繊度０．５＜ｄ＜２０で
    ある請求項１または２に記載の繊維補強された成形物。
  4. 【請求項４】 補強用繊維が、繊維長２〜１５ｍｍであ
    る請求項１，２または３に記載の繊維補強された成形
    物。
  5. 【請求項５】 補強用繊維が、繊維長５〜１０ｍｍであ
    る請求項１，２，３または４に記載の繊維補強された成
    形物。
  6. 【請求項６】 補強用繊維の断面形状が、実質的に円
    形、Ｘ型、またはＹ型から選ばれる請求項１，２，３，
    ４または５に記載の繊維補強された成形物。
  7. 【請求項７】 補強用繊維が、捲縮を有している請求項
    １，２，３，４，５または６に記載の繊維補強された成
    形物。
  8. 【請求項８】 補強用繊維が、充填物を含有している請
    求項１，２，３，４，５，６または７に記載の繊維補強
    された成形物。
  9. 【請求項９】 補強用繊維が、乾燥状態におけるセメン
    トマトリクスの０．３〜５重量％の範囲混合されている
    請求項１，２，３，４，５，６または７に記載の繊維補
    強された成形物。
  10. 【請求項１０】 請求項１の記載以外の他の有機繊維も
    含有している前記各請求項のいずれかの一に記載の繊維
    補強された成形物。
  11. 【請求項１１】 無機繊維も含有している前記各請求項
    のいずれかの一に記載の繊維補強された成形物。
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