JPH11181619A

JPH11181619A - 高耐熱性ポリプロピレン繊維及びそれを用いた繊維強化セメント成形物

Info

Publication number: JPH11181619A
Application number: JP36291397A
Authority: JP
Inventors: Toru Matsumura; 徹松村; Toshikuni Hata; 俊邦畑; Kenji Kobayashi; 賢治小林
Original assignee: NIPPON POLYCHEM KK
Current assignee: NIPPON POLYCHEM KK
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-07-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】セメントコンクリート補強繊維として、オー
トクレーブ養生１７０℃以上で完全融解しないポリプロ
ピレン繊維状物、特に１７０〜１８０℃のオートクレー
ブ養生時に形態保持性に優れ、同時に繊維表面のセメン
トコンクリート親和性及び抗菌性を具備した高耐熱性ポ
リプロピレン繊維を提供する。【解決手段】アイソタクチックペンタッド分率が９５
％以上、分子量分布が３〜１２、メルトフローレートが
０．５〜５０ｇ／１０分であるホモポリプロピレン、も
しくはエチレン含量が０．５重量％以下のエチレン−プ
ロピレン共重合体１００重量部に対して、Ｚｎ含有造核
剤を０．０５〜２重量部添加した樹脂組成物またはＺｎ
含有造核剤を０．０５〜２重量部及び二価金属化合物を
０．０３〜５重量部添加した樹脂組成物を溶融紡糸後、
延伸してなる高耐熱性ポリプロピレン繊維、及びこの繊
維を配合して成るセメント成形物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高耐熱性ポリプロ
ピレン繊維に関し、特にセメントコンクリート補強用の
高耐熱性ポリプロピレン繊維及びそれを用いたセメント
成形物に関する。

【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℃である為、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。さらに、ポリプロピレンは非極性性高分子であり、
撥水性である事と比重がセメントコンクリートより小さ
い為、混和の工程で均一に分散させる事が困難で、生産
性を低下させる問題があった。その他セメントとの親和
性がない為、簡単に引き抜け、繊維強度の割にアスベス
ト使用製品に比べセメントコンクリート製品の補強効果
は高くない等の欠点があった。これらへの対策として、
繊維をフィブリル化する方法、繊維表面を親水化する方
法、粗面化する方法等の提案が成されているが、根本的
な解決に至っていない。

【０００４】一方、天然繊維は合成繊維の場合より混和
性、親和性は優れるが、天然繊維ゆえの老化腐敗は避け
られず、繊維に付着繁殖して悪影響を及ぼす微生物の増
殖等が内装材等で衛生上好ましくない。セメントコンク
リート成形物はどちらかと言うと半永久的に使用される
製品であり天然繊維や合成繊維等に於ける微生物劣化は
致命的となる。また、無機繊維は微生物劣化や腐敗の問
題はないが合成繊維やアスベスト繊維に比べ高価であ
る。

【０００５】

【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繊維として、オートク
レーブ養生１７０℃以上で完全融解しないポリプロピレ
ン繊維、特に１７０〜１８０℃のオートクレーブ養生時
に形態保持性に優れ、同時に繊維表面のセメントコンク
リート親和性及び抗菌性を具備した高耐熱性ポリプロピ
レン繊維を提供するものである。

【０００６】

【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、特定の分子量と分
子量分布と立体規則性を持ったポリプロピレンにＺｎ含
有造核剤、またはＺｎ含有造核剤と二価金属化合物を配
合した組成物から高耐熱性とセメント親和性及び抗菌性
能を有するポリプロピレン繊維が得られることを見出
し、本発明を完成した。すなわち、本発明の第１の発明
は、アイソタクチックペンタッド分率が９５％以上、分
子量分布が３〜１２、メルトフローレートが０．５〜５
０ｇ／１０分であるホモポリプロピレン、もしくはエチ
レン含量が０．５重量％以下のエチレン−プロピレン共
重合体１００重量部に対してＺｎ含有造核剤を０．０５
〜２重量部添加した樹脂組成物を溶融紡糸後、延伸して
なる高耐熱性ポリプロピレン繊維であり、第２の発明
は、アイソタクチックペンタッド分率が９５％以上、分
子量分布が３〜１２、メルトフローレートが０．５〜５
０ｇ／１０分であるホモポリプロピレン、もしくはエチ
レン含量が０．５重量％以下のエチレン−プロピレン共
重合体１００重量部に対してＺｎ含有造核剤を０．０５
〜２重量部及び二価金属化合物を０．０３〜５重量部添
加した樹脂組成物を溶融紡糸後、延伸してなる高耐熱性
ポリプロピレン繊維である。さらに本発明の第３の発明
は、上記高耐熱性ポリプロピレン繊維を配合した、繊維
強化セメント成形物である。

【０００７】

【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分率（以下、ＩＰ
Ｆという）が９５％以上、好ましくは９６％以上で、分
子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３〜１２、好ましくは３〜
９、かつメルトフローレイト（以下、ＭＦＲという）が
０．５〜５０ｇ／１０分、好ましくは１．０〜１０ｇ／
１０分を満たすホモポリプロピレン、もしくはエチレン
含量が０．５重量％以下、好ましくは０．２重量％以下
のエチレン−プロピレン共重合体である。ＩＰＦが９５
％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。ＭＦＲが０．５未満であると、溶融紡糸を行う上で
成形温度を高温にする必要があり成形性に劣り、また経
済的にも好ましくない。また、ＭＦＲが５０ｇ／１０分
を超えると、溶融紡糸を行うこと自体は問題なく良好と
なるがオートクレーブ養生時の耐熱性の向上が難しくな
る。さらに、ポリプロピレン樹脂の分子量分布はＧＰＣ
法で３〜１２の範囲内であれば紡糸及び延伸に支障は来
さない。分子量分布が３未満であると紡糸性は優れるが
繊維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。一方、１２を超えると紡糸性に劣るので好ま
しくない。紡糸性／延伸性を考慮すると特に３〜９がよ
り好ましい。

【０００８】エチレン−プロピレン共重合体の場合、エ
チレン含量は０．５重量％以下である。エチレン含量が
０．５重量％を超えるとエチレン−プロピレン共重合体
の結晶化温度が低くなることから、ポリプロピレン繊維
同士の融着がおこり溶融紡糸を行うことが難しくなる。
また、ＩＰＦも低下する為、オートクレーブ養生時の耐
熱性の向上が難しくなる。

【０００９】ポリプロピレン樹脂としては、ホモポリプ
ロピレンが好ましく、また、微量エチレン含有のエチレ
ン−プロピレン共重合体であっても融解熱量（△Ｈｍ）
が１０５ｊ／ｇ以上のポリプロピレンであれば本発明記
載のＺｎ含有造核剤を添加することで養生時の耐熱性は
維持出来る。

【００１０】２．Ｚｎ含有造核剤本発明において用いるＺｎ含有造核剤としては、例えば
ＵＳ特許第４，５４４，７６１号やＡＵ特許５８４２３
８号等に記載の方法に従って得られるグリセレート−Ｚ
ｎコンプレックス（Ｃ₃Ｈ₆Ｏ₃Ｚｎ）が挙げられる。合
成方法としては亜鉛を含む二価金属化合物と多水酸基化
合物と触媒（酸又は酸性塩）を、化学量論的な量の触媒
の存在下、互いに反応するのに十分な温度（１２０℃〜
３００℃の範囲、好ましくは１２０〜２００℃の間）の
下で混合し、重合物質を得る方法が挙げられる。

【００１１】ここで、多水酸基化合物とは水酸基を有す
る直鎖状又は枝分かれした有機化合物であって、鎖の長
さがＣ₂〜Ｃ₃₃で末端に水酸基を有しているものであ
る。より好ましくはＣ₂〜Ｃ₁₂で末端に水酸基を有して
いるものである。酸化亜鉛と多水酸基化合物の重合は、
一般に脱水反応である。本発明に用いる多水酸基化合物
は、トリオール、ジオールが好ましく、プロパントリオ
ールやエチレングリコール等が、特に好ましい。このよ
うにして得られる重合物としては、下記の構造式を骨格
とするジンクグリセロレート重合物等が例示できる。

【００１２】

【化１】上記構造式において、ｎは、重合条件で変わるが１〜１
０００で、通常好ましい平均分子量は１０００〜２０万
の範囲である。Ｘは、水素、水酸基、メチル基等であ
る。

【００１３】本発明に係わるＺｎ含有核剤の配合量は、
ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して０．０５〜２
重量部、好ましくは０．２〜１重量部である。０．０５
重量部未満では、延伸糸のオートクレーブ養生での形態
保持性が悪く、２重量部以上含有してもオートクレーブ
養生での形態保持性効果の優位性は認められず、逆に紡
糸時に糸切れなどを引き起こす等の生産性の問題が生じ
る。さらに、得られるポリプロピレン繊維の抗菌性は、
Ｚｎ含有核剤が特に０．５重量部以上で性能が向上す
る。当該造核剤は、ポリプロピレン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。

【００１４】３．二価金属化合物本発明で用いる二価金属化合物は、マグネシウム、カル
シウム、亜鉛、ストロンチウム、バリウム等の第ＩＩ族
金属の酸化物、水酸化物または炭酸塩等である。好まし
くは亜鉛の化合物で、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、水酸化亜
鉛、酢酸亜鉛、安息香酸亜鉛等が挙げられる。本発明に
係わる二価金属化合物の配合量は、前記Ｚｎ含有造核剤
に加えて、ポリプロピレン樹脂１００重量部に対して
０．０３〜５重量部、好ましくは０．２〜２重量部であ
る。０．０３重量部未満では、延伸糸のオートクレーブ
養生での形態保持生やセメント親和性が悪く、５重量部
以上含有してもオートクレーブ養生での形態保持性効果
の優位性は認められず、逆に紡糸時に糸切れなどを引き
起こす等の生産性の問題が生じるので好ましくない。当
該二価金属化合物は、ポリプロピレン組成物調製時に配
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。

【００１５】４．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。

【００１６】５．高耐熱性ポリプロピレン繊維の製造方
法（１）未延伸糸の製造未延伸糸の成形は溶融成形で、一般に溶融押出成形によ
り行われる。本発明のＺｎ造核剤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する。繊維用ポ
リプロピレン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。紡糸した後、次い
で、延伸装置で延伸する。

【００１７】（２）延伸操作紡糸と延伸は一段階で行うことも出来るが、紡糸と延伸
工程を分離し二段又は二段以上の多段延伸で行うことも
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、延伸倍率が高い程、引張強度
の高い繊維が得られるが、一般繊維の場合１．５〜１０
倍、好ましくは２〜７倍である。

【００１８】（３）熱処理このようにして得られたポリプロピレン繊維は、所望に
より熱処理を施すことができる。この熱処理は、一般に
１３０〜１７０℃、好ましくは１４０〜１６５℃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、１
７０〜１８０℃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。

【００１９】６．本発明の繊維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内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、混和材としてのシリ
カヒューム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以下では水の
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より大きくなるとセメント組成物の流動性
が悪化する。

【００２０】７．高耐熱性ポリプロピレン繊維強化セメ
ント成形物本発明の高耐熱性ポリプロピレン繊維を、セメント補強
材としてセメントに配合して抄造、押出成形法等によっ
てセメントコンクリート成形物に加工する。本発明の繊
維をセメント補強材として使用する場合、繊維を３〜３
０ｍｍ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３０ｍ
ｍより長いと、セメント組成物中に均一に分散しづらく
なり、逆に３ｍｍより短いと、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。また、繊維の平均
繊度は、０．５デニール以上が好ましく、より好ましく
は２０〜８０デニールである。繊維の平均繊度が０．５
デニール未満ではセメントコンクリートと混ぜる時に繊
維が絡みやすくなり分散性が悪くなるので好ましくな
い。

【００２１】また、本発明の高耐熱性ポリプロピレン繊
維のセメントへの混入量は、セメントに対して０．５〜
１０容量％、好ましくは１〜７容量％である。０．５容
量％未満では、十分な補強効果を得ることができず、ま
た、１０容量％を超えると補強効果及び抗菌性は向上す
るが、繊維のセメントコンクリートへの分散性が落ちる
こととセメントコンクリート成形物の表面性が劣る等の
欠点が出るため好ましくない。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。

【００２２】

【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）ＭＦＲ：ＪＩＳＫ７２１０により荷重２．１
６ｋｇ、２３０℃にて測定した。（２）分子量分布：ＧＰＣにて測定した。（３）ＩＰＦ：エイ・ザンベリー（Ａ．Ｚａｍｂｅｌｌ
ｉ）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、Ｍ
ａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、８巻、６８７頁（１９７
５）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。（４）ＤＳＣ測定：サンプル（延伸糸）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、融解ピーク温度（ＴＭｐ）及び融解終了温度
（ＴｍＥ）を測定した。

【００２３】（５）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２５０℃、巻
取速度４００ｍ／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２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３回糸切れが生じ
たもの。

【００２４】（６）養生後の形態保持性：養生後のセメ
ント成形物を割ってその断面の糸の形状状態から下記の
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。 ○：断面の糸の形状が残るがやや歪になった状態のある
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。

【００２５】（７）セメント親和性測定：セメント養生
後のセメント成形物を割ってその断面の糸の状態から下
記の基準で判定した。 ◎：断面の糸の形状が完全に残った状態でセメントが糸
の表面に親和して引き抜けない状態のもの。 ○：断面の糸の形状がしっかり残っているが一部引き抜
けることろがあるもの。 ×：断面の糸が簡単に引き抜ける状態のもの。

【００２６】（８）抗菌性：養生後のセメント成形物を
割ってその断面を被検体に用いて、次の条件で抗菌性試
験（ハローテスト）を測定した。試験菌：黄色ブドウ球菌、大腸菌、肺炎桿菌培地：普通ブイヨン培地、普通寒天培地、リン酸生理緩
衝液試験法：試験菌液を普通ブイヨン培地で２４時間培養し
た後、リン酸生理緩衝液で希釈し、試験菌液とした。滅
菌済みの１００ｍｌ三角フラスコに本発明の短繊維を５
ｇ投入し、それに試験菌液１０ｍｌを添加し、２５〜３
０℃で２０時間振とうした後、試験菌液を適宜希釈して
生菌数を測定した。なお、滅菌率は、対照の生菌数から
検体の生菌数を引いた菌数を対照の生菌数で割った値に
１００をかけて滅菌率とした。（次式）減菌率（％）＝（ｌｏｇ対照の生菌数−ｌｏｇ検体の生
菌数）／ｌｏｇ対照の生菌数×１００またハローテストは試験菌をそれぞれ普通ブイヨン培地
中２４時間培養したのち、リン酸生理緩衝液で希釈し、
試験菌液とした。この試験菌液を０．１ｍｌずつ普通寒
天培地に播種した。菌を接種した寒天培地上に被検体
（養生後のセメント成形物を割ってその断面を被検体と
した）を載せ、４８時間培養した後、被検体の周囲にで
きた阻止帯（菌が発育していない部分）の有無で抗菌性
を下記の基準で判断した。 ◎：上記減菌率が５０％以上で、且つハローテストで菌
の発育阻止帯が確認出来るもの。 ○：上記減菌率が４０％以上で、且つハローテストで菌
の発育阻止帯が確認出来るもの。 △：上記減菌率が３０％以上であるが、ハローテストの
菌の発育阻止帯が確認出来ないもの。 ×：上記減菌率が２５％以下のもので、ハローテストの
菌の発育阻止帯が確認出来ないもの。

【００２７】実施例１ＩＰＦが９８％、分子量分布が５、ＭＦＲが２ｇ／１０
分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（Ｉｒ１
０１０、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０．１重量部、硫黄系酸化防止剤と
してペンタエリスリチルテトラキス（３−ラウリルチオ
プロピオネート）（シーノックス４１２Ｓ、シプロ化成
（株）製）を０．２重量部、中和剤としてカルシウムス
テアレート０．０５重量部、及びＺｎ系造核剤（化合物
Ａ）として下記構造式を骨格にしたジンクグリセロレー
ト重合物

【００２８】

【化１】（Ｐｒｉｆｅｒ３８８１、ユニケマインターナショナ
ル（株）製、分子量＞１４万）を０．２重量部を添加
し、スーパーミキサーを用いてブレンドした後、５０ｍ
ｍφの押出成形機にて２３０℃、７０ｒｐｍ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
を用いて、紡糸温度２８０℃、巻取速度３００ｍ／分、
冷却温度２０℃で溶融紡糸し、約３０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℃のドローアップスピード
１５０ｍ／分の条件下で延伸を行い、延伸倍率３倍、平
均繊度約１０デニールの繊維を得た。

【００２９】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、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＝１００：２とした。
上記のようにして得られたセメントー繊維状補強材混合
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℃／時間の速度で上げた後、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。このオートクレーブ養生後のセメントコンクリート成形
物の評価（形態保持性、抗菌性、セメント親和性）を実
施した。その結果を表１に示す。

【００３０】実施例２ＩＰＦが９７％、分子量分布が７、ＭＦＲが２ｇ／１０
分のホモポリプロピレンに酸化防止剤として、Ｉｒ１０
１０、Ｉｒ１６８を各々０．１重量部、硫黄系酸化防止
剤としてシーノックス４１２Ｓを０．２重量部、中和剤
としてカルシウムステアレート０．０５重量部、及びＺ
ｎ系造核剤（化合物Ａ）としてＰｒｉｆｅｒ３８８１を
０．２重量部及び二価金属化合物として酸化亜鉛（化合
物Ｄ）を０．３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
℃、７０ｒｐｍ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。これを実施例１と同様
にしてポリプロピレン繊維を得、オートクレーブ養生後
のセメントコンクリート成形物の評価（形態保持性、抗
菌性、セメント親和性）を実施した。その結果を表１に
示す。

【００３１】実施例３〜９表１に示すＩＰＦ、ＭＦＲ、分子量分布のホモポリプロ
ピレンを用い、表１に示すＺｎ系造核剤、二価金属化合
物の配合量を用いたこと以外は、実施例２と同様にして
ポリプロピレン繊維を得、オートクレーブ養生後のセメ
ントコンクリート成形物の評価（形態保持性、抗菌性、
セメント親和性）を実施した。その結果を表１に示す。

【００３２】比較例１表１に示すＩＰＦ、ＭＦＲ及び分子量分布のホモポリプ
ロピレンを用い、造核剤を用いなかったこと以外は、実
施例１と同様にしてポリプロピレン繊維を得、オートク
レーブ養生後のセメントコンクリート成形物の評価（形
態保持性、抗菌性、セメント親和性）を実施した。その
結果を表１に示す。

【００３３】比較例２〜３表１に示すＩＰＦ、ＭＦＲ及び分子量分布のホモポリプ
ロピレンを用い、造核剤としてソルビトール系造核剤
（化合物Ｂ、三井東圧（株）製のＮＣ−４）を０．２重
量部用いたこと以外は、実施例１と同様にしてポリプロ
ピレン繊維を得、オートクレーブ養生後のセメントコン
クリート成形物の評価（形態保持性、抗菌性、セメント
親和性）を実施した。その結果を表１に示す。

【００３４】比較例４〜５表１に示すＩＰＦ、ＭＦＲ及び分子量分布のホモポリプ
ロピレンを用い、造核剤としてソルビトール系造核剤
（化合物Ｂ、（１、３）（２、４）ジベンジリデンソル
ビトール（ＥＣ−１））を表１に示す配合量としたこと
以外は、実施例１と同様にしてポリプロピレン繊維を
得、オートクレーブ養生後のセメントコンクリート成形
物の評価（形態保持性、抗菌性、セメント親和性）を実
施した。その結果を表１に示す。

【００３５】比較例６表１に示すＩＰＦ、ＭＦＲ及び分子量分布のホモポリプ
ロピレンを用い、造核剤としてｓｈｅｌｌ造核剤（化合
物Ｃ：ヒドロキシ−ジ（ｔ−ブチル安息香酸）アルミニ
ウム）を０．２重量部用いたこと以外は、実施例１と同
様にしてポリプロピレン繊維を得、オートクレーブ養生
後のセメントコンクリート成形物の評価（形態保持性、
抗菌性、セメント親和性）を実施した。その結果を表１
に示す。

【００３６】比較例７表１に示すＩＰＦ、ＭＦＲ及び分子量分布のホモポリプ
ロピレンを用い、造核剤としてソルビトール系造核剤
（化合物Ｂ、三井東圧（株）製のＮＣ−４）を０．５重
量部、二価金属化合物として化合物Ｄを０．５重量部用
いたこと以外は、実施例２と同様にしてポリプロピレン
繊維を得、オートクレーブ養生後のセメントコンクリー
ト成形物の評価（形態保持性、抗菌性、セメント親和
性）を実施した。その結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】実施例１０ＭＦＲが２ｇ／１０分、分子量分布が５、エチレン濃度
が０．２重量％のエチレンプロピレンランダムコポリマ
ー（以下ＲＣＰと記す）に酸化防止剤としてＩｒ１０１
０、Ｉｒ１６８を各々０．１重量部、硫黄系酸化防止剤
としてシーノックス４１２Ｓを０．２重量部、中和剤と
してカルシウムステアレート０．０５重量部、Ｚｎ系造
核剤（化合物Ａ）としてＰｒｉｆｅｒ３８８１を０．２
重量部及び二価金属化合物（化合物Ｄ）を０．３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、５
０ｍｍφの抽出成形機にて２３０℃、７０ｒｐｍ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。これを実施例１と同様にしてポリプロピレン
繊維を得、オートクレーブ養生後のセメントコンクリー
ト成形物の評価（形態保持性、抗菌性、セメント親和
性）を実施した。その結果を表２に示す。

【００３９】実施例１１〜１３表２に示すエチレン含有量、ＭＦＲ及び分子量分布のＲ
ＣＰを用い、表２に示すＺｎ系造核剤、二価金属化合物
の配合量としたこと以外は、実施例１と同様にしてポリ
プロピレン繊維を得、オートクレーブ養生後のセメント
コンクリート成形物の評価（形態保持性、抗菌性、セメ
ント親和性）を実施した。その結果を表２に示す。

【００４０】比較例８〜９表２に示すエチレン含有量、ＭＦＲ及び分子量分布のＲ
ＣＰを用い、造核剤としてソルビトール系造核剤（化合
物Ｂ、（１、３）（２、４）ジベンジリデンソルビトー
ル（ＥＣ−１））を表２に示す配合量としたこと以外
は、実施例１と同様にしてポリプロピレン繊維を得、オ
ートクレーブ養生後のセメントコンクリート成形物の評
価（形態保持性、抗菌性、セメント親和性）を実施し
た。その結果を表２に示す。

【００４１】比較例１０表２に示すエチレン含有量、ＭＦＲ及び分子量分布のＲ
ＣＰを用い、造核剤としてｓｈｅｌｌ造核剤（化合物
Ｃ）を０．５重量部を用いたこと以外は、実施例１と同
様にしてポリプロピレン繊維を得、オートクレーブ養生
後のセメントコンクリート成形物の評価（形態保持性、
抗菌性、セメント親和性）を実施した。その結果を表２
に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】

【発明の効果】本発明のポリプロピレン繊維は、特定の
ポリプロピレンにＺｎ含有造核剤を添加した組成物又は
Ｚｎ含有造核剤及び二価金属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、同時に繊維表面のセメントコンク
リート親和性及び抗菌性を備え、補強剤としての効果を
十分に発揮できる。本発明のポリプロピレン繊維は、建
材用内装材及び外装材用に使用される繊維強化セメント
成形物のセメントコンクリート補強用繊維として用いら
れ、特に、補強効果と糸表面での抗菌性がある為、成形
物表面における抗菌効果が期待される内装補強用繊維に
最適なポリプロピレン繊維である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アイソタクチックペンタッド分率が９５
％以上、分子量分布が３〜１２、メルトフローレートが
０．５〜５０ｇ／１０分であるホモポリプロピレン、も
しくはエチレン含量が０．５重量％以下のエチレン−プ
ロピレン共重合体１００重量部に対してＺｎ含有造核剤
を０．０５〜２重量部添加した樹脂組成物を溶融紡糸
後、延伸してなる高耐熱性ポリプロピレン繊維。
【請求項２】Ｚｎ含有造核剤が、Ｚｎ含有率４０％以
上であるＺｎグリセロレート又はＺｎプロパントリオレ
ートを構成の主成分とするＺｎ含有ポリマー造核剤であ
る請求項１記載の高耐熱性ポリプロピレン繊維。
【請求項３】アイソタクチックペンタッド分率が９５
％以上、分子量分布が３〜１２、メルトフローレートが
０．５〜５０ｇ／１０分であるホモポリプロピレン、も
しくはエチレン含量が０．５重量％以下のエチレン−プ
ロピレン共重合体１００重量部に対してＺｎ含有造核剤
を０．０５〜２重量部及び二価金属化合物を０．０３〜
５重量部添加した樹脂組成物を溶融紡糸後、延伸してな
る高耐熱性ポリプロピレン繊維。
【請求項４】Ｚｎ含有造核剤が、Ｚｎ含有率４０％以
上であるＺｎグリセロレート又はＺｎプロパントリオレ
ートを構成の主成分とするＺｎ含有ポリマー造核剤であ
り、二価金属化合物が、亜鉛化合物である請求項３記載
の高耐熱性ポリプロピレン繊維。
【請求項５】セメントマトリックスに対して請求項１
ないし４記載の高耐熱性ポリプロピレン繊維を配合して
なる繊維強化セメント成形物。
【請求項６】セメントマトリックスに対して高耐熱性
ポリプロピレン繊維を０．５〜１０容積％配合してなる
請求項５記載の繊維強化セメント成形物。
【請求項７】高耐熱性ポリプロピレン繊維が、平均繊
度０．５デニール以上、繊維の長さが３〜３０ミリであ
る請求項５ないし６記載の繊維強化セメント成形物。