JPS61163149A - 補強用アクリル系繊維 - Google Patents
補強用アクリル系繊維Info
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- JPS61163149A JPS61163149A JP88285A JP88285A JPS61163149A JP S61163149 A JPS61163149 A JP S61163149A JP 88285 A JP88285 A JP 88285A JP 88285 A JP88285 A JP 88285A JP S61163149 A JPS61163149 A JP S61163149A
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- fibers
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- reinforcement
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
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。
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、補強用アクリル系繊維に関わり、さらに詳し
くは、たとえばセメント補強用としてセメントに対する
接着性ならびに機械的補強効果の極めて優れたアクリル
系繊維に関する。
くは、たとえばセメント補強用としてセメントに対する
接着性ならびに機械的補強効果の極めて優れたアクリル
系繊維に関する。
従来アクリル系繊維は、耐光性には優れているが、機械
的強度が小さく、補強用としては実際上使用されていな
いのが現状である。
的強度が小さく、補強用としては実際上使用されていな
いのが現状である。
このような現状において、従来広く使用されてきたアス
ベストがその発癌性のために、補強用としての使用が制
限乃至法的に規制されるに至って、セメントに対する混
和性、分散性、接着性がよく、セメントスラリー中また
はその養生中における耐アルカリ性の良好なアクリル系
繊維が該セメントの補強用として注目され、たとえば特
開昭５７−１６１１１７号公報には、このようなセメン
ト補強用アクリル系繊維として、相対粘度が２．５〜６
．０のアクリロニトリル系重合体（以下、ＡＮ系ポリマ
という）からなり、強度が５０ｃＮ／１ｅｘ（約５．７
ｇ／ｄ）以上、９０度で２０時間水性アルカリ処理を
行った後の初期弾性率が９００ｃＮ／１ｅｘ（約１０２
０ｇ／ｄ）以上のアクリル系繊維が提案されている。
ベストがその発癌性のために、補強用としての使用が制
限乃至法的に規制されるに至って、セメントに対する混
和性、分散性、接着性がよく、セメントスラリー中また
はその養生中における耐アルカリ性の良好なアクリル系
繊維が該セメントの補強用として注目され、たとえば特
開昭５７−１６１１１７号公報には、このようなセメン
ト補強用アクリル系繊維として、相対粘度が２．５〜６
．０のアクリロニトリル系重合体（以下、ＡＮ系ポリマ
という）からなり、強度が５０ｃＮ／１ｅｘ（約５．７
ｇ／ｄ）以上、９０度で２０時間水性アルカリ処理を
行った後の初期弾性率が９００ｃＮ／１ｅｘ（約１０２
０ｇ／ｄ）以上のアクリル系繊維が提案されている。
しかしながら、ここに提案されているアクリル系繊維は
、前記アルカリ処理後の初期弾性率は通常の衣料用アク
リル系繊維に比較して優れているが、セメントなどの補
強用としては、その引張り強度が必ずしも大きいわけで
はなく、補強用繊維としての要求特性を充分に満足して
いるとは言えない。
、前記アルカリ処理後の初期弾性率は通常の衣料用アク
リル系繊維に比較して優れているが、セメントなどの補
強用としては、その引張り強度が必ずしも大きいわけで
はなく、補強用繊維としての要求特性を充分に満足して
いるとは言えない。
また、特公昭５３−１８２１３号公報には、通常の湿式
紡糸によって得られたアクリル系繊維は、その表面に皺
が形成され、この皺がセメントに対する接着性を向上さ
せ、補強効果を大きくする旨記載しているが、湿式紡糸
によって得られるアクリル系繊維は、その機械的強度が
低い水準に止まり、アスベストに代替し得る繊維物性を
満足するとはいえない。
紡糸によって得られたアクリル系繊維は、その表面に皺
が形成され、この皺がセメントに対する接着性を向上さ
せ、補強効果を大きくする旨記載しているが、湿式紡糸
によって得られるアクリル系繊維は、その機械的強度が
低い水準に止まり、アスベストに代替し得る繊維物性を
満足するとはいえない。
本発明者らは、先にこのような従来のアクリル系繊維に
比較して、機械的強度、特に引張り強度はもちろん、弾
性率の著しく優れたアクリル系繊維を見出し提案したが
、さらに鋭意検討を進めて、補強用繊維としての有用に
優れた本発明のアクリル系繊維を見出したものである。
比較して、機械的強度、特に引張り強度はもちろん、弾
性率の著しく優れたアクリル系繊維を見出し提案したが
、さらに鋭意検討を進めて、補強用繊維としての有用に
優れた本発明のアクリル系繊維を見出したものである。
本発明の目的は、補強用、特にセメント補強用として極
めて優れた機械的性質を有してしかもセメントに対する
混和性や接着性が良好であるために実用性に富み、優れ
た補強効果を呈するアクリル系繊維を提供するにある。
めて優れた機械的性質を有してしかもセメントに対する
混和性や接着性が良好であるために実用性に富み、優れ
た補強効果を呈するアクリル系繊維を提供するにある。
他の目的は、このような補強用アクリル系繊維の工業的
・商業的製造法を提供するにある。
・商業的製造法を提供するにある。
上記本発明の目的は、前記特許請求の範囲に記載した発
明、すなわち、繊維横断面に少なくとも１ケの凹部を有
し、引張り強度が少なくとも１０ｇ／ｄ 、シェープフ
ァクターが１６以上、好ましくは１８以上である補強用
アクリル系繊維によって達成することができる。
明、すなわち、繊維横断面に少なくとも１ケの凹部を有
し、引張り強度が少なくとも１０ｇ／ｄ 、シェープフ
ァクターが１６以上、好ましくは１８以上である補強用
アクリル系繊維によって達成することができる。
本発明において、アクリル系繊維は、その引張り強度が
少なくとも１０ｇ／ｄ、好ましくは１２ｇ／ｄ以上とい
う従来の衣料用アクリル系繊維に比較して極めて大きい
強度を有していることに加えて、その横断面に少なくと
も１ケの凹部を有しており、かつシェープファクターが
１６、好ましくは１８以上である点に特徴がある。
少なくとも１０ｇ／ｄ、好ましくは１２ｇ／ｄ以上とい
う従来の衣料用アクリル系繊維に比較して極めて大きい
強度を有していることに加えて、その横断面に少なくと
も１ケの凹部を有しており、かつシェープファクターが
１６、好ましくは１８以上である点に特徴がある。
ここで、シェープファクターとは、次式によって規定さ
れる値である。すなわち、 シェープファクター−（周長）ｚ／断面積木発明におい
て、アクリル系繊維の引張り強度が１０ｇ／ｄ以上であ
ることは、繊維補強製品に対する該アクリル系繊維の補
強効果に直接影響し、引張り強度がｌＯｇ／ｄよりも小
さいと、被補強製品に対して充分な補強用効果を与えず
、たとえば、アスベスト補強セメント硬化製品の代表例
である波板の補強用には不適である。
れる値である。すなわち、 シェープファクター−（周長）ｚ／断面積木発明におい
て、アクリル系繊維の引張り強度が１０ｇ／ｄ以上であ
ることは、繊維補強製品に対する該アクリル系繊維の補
強効果に直接影響し、引張り強度がｌＯｇ／ｄよりも小
さいと、被補強製品に対して充分な補強用効果を与えず
、たとえば、アスベスト補強セメント硬化製品の代表例
である波板の補強用には不適である。
また、本発明に規定するシェープファクターが１６より
も小さい繊維の場合は、上記Ｌｏｇ／ｄ以上という高強
度の繊維物性を被補強製品に反映させることが困難とな
り、特にセメントの補強用としては、シェープファクタ
ーが１６よりも小さくなると、セメントに対する混和性
や均一分散性が乏しくなり、安定したセメントスラリー
の形成を難しくするから、結果としてアスベストに対す
る補強効果が充分でなくなるし、また取扱い性、作業性
などもアスベストに比較して劣るものになり、アスベス
トに代替する繊維とはいえなくなる。
も小さい繊維の場合は、上記Ｌｏｇ／ｄ以上という高強
度の繊維物性を被補強製品に反映させることが困難とな
り、特にセメントの補強用としては、シェープファクタ
ーが１６よりも小さくなると、セメントに対する混和性
や均一分散性が乏しくなり、安定したセメントスラリー
の形成を難しくするから、結果としてアスベストに対す
る補強効果が充分でなくなるし、また取扱い性、作業性
などもアスベストに比較して劣るものになり、アスベス
トに代替する繊維とはいえなくなる。
このような本発明の補強用アクリル系繊維の製造法とし
ては、極限粘度が少な（とも２．０のＡＮ系ポリマ溶液
を乾・湿式紡糸し、得られた未延伸繊維糸条を高倍率、
すなわち少なくとも１０倍以上、好ましくは１２倍以上
に延伸することによって得られるが、本発明に規定する
上記繊維の断面形状およびシェープファクターを満足す
る繊維を得るためには、以下に詳述するポリマ組成、紡
糸原液ならびに紡糸条件を設定する必要がある。
ては、極限粘度が少な（とも２．０のＡＮ系ポリマ溶液
を乾・湿式紡糸し、得られた未延伸繊維糸条を高倍率、
すなわち少なくとも１０倍以上、好ましくは１２倍以上
に延伸することによって得られるが、本発明に規定する
上記繊維の断面形状およびシェープファクターを満足す
る繊維を得るためには、以下に詳述するポリマ組成、紡
糸原液ならびに紡糸条件を設定する必要がある。
まず本発明のアクリル系繊維を構成するＡＮ系重合体と
しては、特に限定されるものではなく、たとえば、ＡＮ
を少なくとも９０モル％、好ましくは９５〜１００モル
％と該ＡＮに対して共重合性を有するビニル化合物５モ
ル％以下、好ましくは０〜５モル％とからなるＡＮホモ
ポリマまたは共重合体を挙げることができ、上記乾・湿
式紡糸における単糸間融着を防止する上では、ＡＮホモ
ポリマおよびビニル化合物の共重合割合が５モル％以下
のＡＮ系共重合体がよい。
しては、特に限定されるものではなく、たとえば、ＡＮ
を少なくとも９０モル％、好ましくは９５〜１００モル
％と該ＡＮに対して共重合性を有するビニル化合物５モ
ル％以下、好ましくは０〜５モル％とからなるＡＮホモ
ポリマまたは共重合体を挙げることができ、上記乾・湿
式紡糸における単糸間融着を防止する上では、ＡＮホモ
ポリマおよびビニル化合物の共重合割合が５モル％以下
のＡＮ系共重合体がよい。
ここでビニル化合物としては、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸およびそれらの低級アルキルエステル類
、酢酸ビニル、アリルスルホン酸ソーダ、メタリルスル
ホン酸ソーダ、ｐ−スチレンスルホン酸ソーダなどを例
示することができる。
酸、イタコン酸およびそれらの低級アルキルエステル類
、酢酸ビニル、アリルスルホン酸ソーダ、メタリルスル
ホン酸ソーダ、ｐ−スチレンスルホン酸ソーダなどを例
示することができる。
これらのＡＮ系重合体を含有する紡糸原液としては、溶
剤として、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチ
ルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセタミド（ＤＭ
ＡＣ）などの有機溶剤、塩化亜鉛、塩化カルシュラム、
ロダンソーダ、硝酸などの水溶性無機系化合物の濃厚水
溶液に前記ＡＮ系ポリマを溶解することによって得られ
る溶液があり、好ましくは溶剤として有機溶剤、特にＤ
ＭＳＯを使用した紡糸原液がよい。
剤として、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチ
ルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセタミド（ＤＭ
ＡＣ）などの有機溶剤、塩化亜鉛、塩化カルシュラム、
ロダンソーダ、硝酸などの水溶性無機系化合物の濃厚水
溶液に前記ＡＮ系ポリマを溶解することによって得られ
る溶液があり、好ましくは溶剤として有機溶剤、特にＤ
ＭＳＯを使用した紡糸原液がよい。
紡糸原液のポリマ濃度としては、ポリマの極限粘度や溶
剤の種類にもよるが、通常５〜２０重量％、好ましくは
１０〜１８重量％の範囲内がよく、濃度が５％よりも低
いと、上記乾・湿式紡糸によって得られる繊維の緻密性
が不充分になり易く、高強度の繊維の製造が困難になる
し、他方、２０％を超えると、紡糸原液の粘度が大きす
ぎて、紡糸時にドリップや糸切れなどのトラブルが生じ
、紡糸性が悪化するのでこれまた好ましくない。
剤の種類にもよるが、通常５〜２０重量％、好ましくは
１０〜１８重量％の範囲内がよく、濃度が５％よりも低
いと、上記乾・湿式紡糸によって得られる繊維の緻密性
が不充分になり易く、高強度の繊維の製造が困難になる
し、他方、２０％を超えると、紡糸原液の粘度が大きす
ぎて、紡糸時にドリップや糸切れなどのトラブルが生じ
、紡糸性が悪化するのでこれまた好ましくない。
なお、紡糸原液の溶液粘度は、４５℃において少なくと
も１５００ポイズ、好ましくは３０００〜１ｏｏｏ。
も１５００ポイズ、好ましくは３０００〜１ｏｏｏ。
ボイズの粘度を示すように調整するのがよい。
すなわち、溶液粘度が１５００ポイズよりも低くなると
、延伸性に優れ、緻密な繊維構造を形成する凝固繊維糸
条の形成が難しくなるので好ましくないし、他方、溶液
粘度が余り高くなりすぎると、紡糸性が失われるので好
ましくない。
、延伸性に優れ、緻密な繊維構造を形成する凝固繊維糸
条の形成が難しくなるので好ましくないし、他方、溶液
粘度が余り高くなりすぎると、紡糸性が失われるので好
ましくない。
このようなポリマ濃度および溶液粘度を満足する紡糸原
液は、約３０−１００℃の温度に保持されて乾・湿式紡
糸されるが、この場合の紡糸口金面と凝固浴液面間の距
離は、約１〜２０ｔｍ、好ましくは２〜１０ｍ＋の範囲
に設定するのがよい。
液は、約３０−１００℃の温度に保持されて乾・湿式紡
糸されるが、この場合の紡糸口金面と凝固浴液面間の距
離は、約１〜２０ｔｍ、好ましくは２〜１０ｍ＋の範囲
に設定するのがよい。
１ｆｉよりも短くなると口金面が液面に接触するなどの
問題が生じ易いし、２０ｆＩＩを超えると吐出繊維糸条
の糸切れや単糸間接着が発生し易くなるため好ましべな
い。
問題が生じ易いし、２０ｆＩＩを超えると吐出繊維糸条
の糸切れや単糸間接着が発生し易くなるため好ましべな
い。
また、凝固浴としては、前記ポリマの溶剤水溶液、すな
わち溶剤の濃度が３０〜７５重量％、好ましくは４０〜
６５％であり、０〜４０℃の温度範囲に保たれた水溶液
が使用される。この凝固浴の溶削濃度は、本発明の特徴
である繊維の横断面形状およびシェープファクターに関
係するから、上記範囲内に設定し、得られる繊維の断面
に少なくとも１ケの凹部が形成され、かつシェープファ
クターが１６以上になるように他の条件を調整すべきで
ある。
わち溶剤の濃度が３０〜７５重量％、好ましくは４０〜
６５％であり、０〜４０℃の温度範囲に保たれた水溶液
が使用される。この凝固浴の溶削濃度は、本発明の特徴
である繊維の横断面形状およびシェープファクターに関
係するから、上記範囲内に設定し、得られる繊維の断面
に少なくとも１ケの凹部が形成され、かつシェープファ
クターが１６以上になるように他の条件を調整すべきで
ある。
かくして得られた未延伸凝固繊維糸条には、水洗、延伸
、乾燥等の処理が施された後、乾熱、好ましくは１６０
〜２２０℃の温度範囲内の加熱空気中で少なくとも１．
０ｇ／ｄ、好ましくは１．５〜２、０ ｇ／ｄの延伸張
力の発現下に該繊維糸条の全延伸倍率が（凝固繊維糸条
の原長当り）少なくとも１０倍、好ましくは１２倍以上
になるように延伸される。
、乾燥等の処理が施された後、乾熱、好ましくは１６０
〜２２０℃の温度範囲内の加熱空気中で少なくとも１．
０ｇ／ｄ、好ましくは１．５〜２、０ ｇ／ｄの延伸張
力の発現下に該繊維糸条の全延伸倍率が（凝固繊維糸条
の原長当り）少なくとも１０倍、好ましくは１２倍以上
になるように延伸される。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
なお、本発明において、極限粘度は、次の測定法により
測定された値である。
測定された値である。
約７５■の乾燥したポリマ（サンプル）を２５ｍ ｌの
フラスコに入れ、０．ＩＮのチオシアン酸ソーダを含む
ジメチルホルムアミドを加えて完全に溶解する。得られ
た溶液をオスワルド粘度計を用いて２０℃で比粘度を測
定し、次式にしたがって極限粘度を算出する。
フラスコに入れ、０．ＩＮのチオシアン酸ソーダを含む
ジメチルホルムアミドを加えて完全に溶解する。得られ
た溶液をオスワルド粘度計を用いて２０℃で比粘度を測
定し、次式にしたがって極限粘度を算出する。
実施例１〜３、比較例１〜２
ＡＮ１００％ＤＭＳＯに溶剤として溶液重合し、極限粘
度が３゜１のＡＮホモポリマ溶液を作成した。
度が３゜１のＡＮホモポリマ溶液を作成した。
得られたポリマ溶液を紡糸原液として、乾・湿式紡糸し
た。ここで紡糸口金としてホール数１００ホール、孔径
０．１２℃ｍφの多孔口金を使用し、紡糸口金面と凝固
浴液面間距離は５Ｎ、凝固浴
た。ここで紡糸口金としてホール数１００ホール、孔径
０．１２℃ｍφの多孔口金を使用し、紡糸口金面と凝固
浴液面間距離は５Ｎ、凝固浴
図は第１表中に表示した繊維断面形状を示す断面図であ
る。
る。
Claims (1)
- （１）繊維横断面に少なくとも１ヶの凹部を有し、引張
り強度が少なくとも１０ｇ／ｄ、シェーブファクターが
１６以上である補強用アクリル系繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60000882A JPH0764605B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 補強用アクリル系繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60000882A JPH0764605B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 補強用アクリル系繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61163149A true JPS61163149A (ja) | 1986-07-23 |
| JPH0764605B2 JPH0764605B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=11486041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60000882A Expired - Lifetime JPH0764605B2 (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 補強用アクリル系繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764605B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02307909A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-21 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 短繊維状（メタ）アクリロニトリル系重合体の製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5318213A (en) * | 1976-07-31 | 1978-02-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Dressed plate that projected plate is pasted |
| JPS57161117A (en) * | 1981-03-20 | 1982-10-04 | Hoechst Ag | Set polyacrylonitrile filament and fiber and production thereof |
| JPS58120811A (ja) * | 1982-01-05 | 1983-07-18 | Toray Ind Inc | セメント補強用アクリル系繊維およびその製造法 |
| JPS59174552A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-10-03 | 松下電工株式会社 | 無機硬化体 |
| JPS6021905A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-04 | Toray Ind Inc | 高強度，高弾性率アクリル系繊維およびその製造法 |
| JPS60186448A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-21 | 東洋紡績株式会社 | 繊維補強セメント製品 |
-
1985
- 1985-01-09 JP JP60000882A patent/JPH0764605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5318213A (en) * | 1976-07-31 | 1978-02-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Dressed plate that projected plate is pasted |
| JPS57161117A (en) * | 1981-03-20 | 1982-10-04 | Hoechst Ag | Set polyacrylonitrile filament and fiber and production thereof |
| JPS58120811A (ja) * | 1982-01-05 | 1983-07-18 | Toray Ind Inc | セメント補強用アクリル系繊維およびその製造法 |
| JPS59174552A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-10-03 | 松下電工株式会社 | 無機硬化体 |
| JPS6021905A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-04 | Toray Ind Inc | 高強度，高弾性率アクリル系繊維およびその製造法 |
| JPS60186448A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-21 | 東洋紡績株式会社 | 繊維補強セメント製品 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02307909A (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-21 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 短繊維状（メタ）アクリロニトリル系重合体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0764605B2 (ja) | 1995-07-12 |
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