JPS62252355A

JPS62252355A - セメント補強用繊維

Info

Publication number: JPS62252355A
Application number: JP9367186A
Authority: JP
Inventors: 丈夫澤登; 勇二野口
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1987-11-04
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH0717419B2

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）本発明は繊維強化セメント複合材において、優れ次曲げ
強度を有するセメント補強用繊維に関するものである。

（従来の技術）近年、セメント系建築材においては、防火性、耐火性、
および耐震性等の要求が一段と厳しさを増してお勺、そ
れに伴って、補強用繊維の性能も改良されつつあるが、
従来の繊維を用いな補強法では、未だ十分な性能の改良
は、実現されていない。

従来の補強法では、大別して次のλつに分けられる。そ
の１つは、繊維を所要の長石に切断し九チョツプドスト
ランドをセメントマトリックス中に分散させて補強する
方法。また一方は、連続繊維をセメント中に配設して補
強する方法である。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来のいずれの方法もセメント補強繊維
の付着が悪く、十分な性能が得られないという共通する
問題があった。

（問題点を解決するための手段）そこで、本発明者等は従来の問題点を解決すペく鋭意検
討を行なった結果、補強繊維に特定の被覆層を設けるこ
とにより、セメントと補強繊維との付着性が改善し、優
れ念曲げ強度を有するセメント複合材が得られることを
見い出し、本発明に到達し虎。

すなわち、本発明の目的はセメントと補強繊維との付着
性を改良し、優れ大曲げ強度を発現するセメント複合材
を与えるセメント補強用繊維を提供するものである。

そして、その目的は有機または無機繊維を、ゴム溶液ｔ
−ｅはゴムラテックスで被覆し、これを硬化させること
ｌζよって得られることを特徴とするセメント補強用繊
維に存する。

本発明に用いられる有機または無機繊維は、特に限定さ
れるものではないが、例えば、有機繊維ではナイロン、
ポリエステル、レーヨン、更には、アラミド等の芳香族
系繊維が用いられ、無機繊維では、スチール、ガラス繊
維、炭素繊維、および黒鉛繊維等が用いられる。この内
、引張強度／　ｒ　Ｏｋｇ／−以上、ヤング率／　Ｏｔ
ｏｎ／ｊ以上有するものが好ましい。

繊維には、表面処理および仕上剤等により前処理しても
よい。表面処理には気相酸化、液相酸化、または酸化剤
等を用いる方法があり、仕上剤による処理は、集束剤、
滑剤、柔軟仕上剤として用いるエポキシ系、アクリレー
ト系、ポリエチレン系、ポリブテン系、ポリエステル系
、ポリウレタン系、シリコン等の公知の化合物を単独あ
るいは併用しても良い。

次に本発明に用いられるゴムのＳ類は、たとエバ、天然
ゴム、スチレンブタジェンゴム、アクリロニトリルゴム
、アクリル酸エステル共重合体、クロロプレンゴム、Ｋ
ＰＤＭ、ブチルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン
、フッ素コム、ポリウレタンゴム等の公知のものが用込
られ、上記のゴム固形物が溶解したサスペンション系で
用いるか、あるいは、水エマルジョン系の乳化重合法、
あるいは他の重合法により得次ポリマーを乳化剤を使用
して水エマルジョン系に再乳化して製造嘔れるラテック
スを用いるが、所望のゴム固形分濃度が選択できる点で
ラテックスを用いる方が好ましい、まな、ゴム溶液、ま
たはゴムラテックスには予じめ加硫剤、および加硫促進
剤を混合、分散させておくと、ゴム層が架橋して、優れ
九特性を発現するので好ましい。これらのゴムを単独あ
るいは併用して繊維に含浸処理を施すが、この際、連続
的に繊維をボビンから引き出し、ゴム溶液、またはゴム
ラテックスの浴槽に含浸処理し乾燥、熱処理して巻き増
る連続含浸処理法、あるいは、所定の長さに切断しｆｃ
ａｍ束をゴム溶液、またはゴムラテックスの浴槽に浸し
、乾燥、熱処理するパッチ式含浸処理法、このいずれの
処理法を用いても良い。その際、ゴム溶液、ｔｉｔはゴ
ムラテックスは、通常、繊維全体を被覆しているが、本
発明の効果を損なわない程度の部分ｖＺ覆であっても良
い。繊維に対するゴム固形分の付着量は、１０〜−００
重量％、好ましくはｊθ〜１００重量％で用いるのが良
い。このゴム付着量が多すぎると、ゴム層の凝集破壊が
起こり易＜、一方、ゴム付着量が少なすぎると、セメン
トとの付着が低下する。次に披但しなゴム溶液、または
ゴムラテックスを乾燥し、硬化させる。硬化は、熱処３
′！Ｉ！流度１００℃以上２００℃以下で３０分８度行
うのが仔ましい。熱処理温度が低すぎると、ゴムが、十
分硬化せず、繊維本来の強度が得られない。−力、熱処
理温度が高すぎると、ゴムの変質、劣化が起こり、セメ
ントとの付着が低下する。

本発明においては、上記ゴム硬化物を形成する前に、予
め、エポキシ、アクリレート、ポリエステル、ポリエチ
レンなどの公知の熱硬化性樹脂化合物で前処理してあっ
ても良い。その際の付着量は繊維重重に対し、θ、５〜
！Ｍ量係が好ましい。

以上の処理を施した繊維はセメント補強用に用いるに際
し従来技術にあるような繊維形態や施工方法の制限は何
らなく強化セメント材の製法に応じて、短繊維状、長繊
維（ストランド）状、シート状、不織布状、織物状等様
々な形態で使用でき、ダイレクトスプレー法、プレミッ
クス法、含浸法（またはハンドレイアップ法）、抄造法
等様々な方法で施工できる。

また、ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナ
セメント、ケイ酸カルシウム等の各種水硬性セメントに
配合し板状、管状、柱状等各種形状の繊維強化セメント
材が製造できる。使用すべき繊維の量は、所望の強度特
性を得るように定める。

通常、セメントの乾燥Ｘ２１００重量部に対し、０．ｊ
〜！重量部が望ましい０次に、セメントマトリックスは
、セメントと水を混合し水利反応によって得られるが、
水和に必要な水は、通常、セメントの乾燥重量１００重
量部に対し、２０〜１０重量部、セメント構造体の強度
をできるだけ上げるためには、ＪＯ−ｕ！重量部の水を
混合するのが好ましい、嘔らに、骨材として、砂、ケイ
砂効果等をセメント１００重量部に対し、１０〜２００
重量部配合する「モルタル」を用いても良い。

（ｇｊｌ　遍しンこのようにして得られ念繊維強化セメント材は、従来の
強化セメント材にない優れ念曲げ強度を有することが認
められた。

また、本発明の処理を施すことによシ、セメントの水お
よびアルカリ性に対して防蝕効果があるため、スチール
、ガラス線維が使用できる利点を持つ。

本発明により、優れた曲げ強度が発現する理由を推察す
ると、ゴムが繊維内部および繊維の外側に三次元的な網
目構造を形成しており、ゴム層が曲げ応力を分散させ、
繊維に直接曲げ応力が加わわシにくいため、繊維の強度
が生か嘔れ、セメント複合材として曲げ強度を高める結
果になっていると考えられる。

以下、本発明を実施例によυ、具体的に説明するが、本
発明はその要旨をこえない限シ、下記の実施例に限定さ
れるものではない。

（実施例／）引張強度２００　ｋｇ／ｗｌ、ヤング率ｕ　ｏ　ｔｏｎ
／−１長さ３０ｔｓのピッチ系炭素繊維を用い、予め、
加硫剤シよび加硫促進剤を混合、分散させ念４ｔＯ％固
形分濃度のスチレンブタジェンラテックス（日本ゼオン
製）に含浸処理し、次いで、１０℃、２０分で乾燥し、
さらに、７５０℃、２０分間熱処理して、ゴムを硬化さ
せた。

炭素繊維に対するゴムの付着ｆ：は、２７重量％であっ
た。

得られた炭素繊維束を繊維強化セメント材の製造法であ
るハンドレイアップ法の常法に従い、セメント１００重
量部に対し、水！！、砂／６０の各重量部からなるセメ
ントマトリックス中に、一定間隔をもって張設し、１０
本の炭素繊維束を配列させ念。続いて、気中養生（温度
−２０℃、相対湿度ｔＪ−’１６）Ｌ、材令７日で炭素
繊維強化セメント材を得九。得られた炭素繊維強化セメ
ント材を下記の条件で曲げ試験を行なった。

その曲げ物性は第１表に示す値であった。

試験体寸法；縦７２　ｃｍ　、横ダ菌、厚嘔コ。

スパン間：２６ｃｍ、かぶシ厚；／、７α３点曲げ試験
法；試験体３枚の平均値（実施例２）実施例／と同一の炭素繊維を用い、２−のエポキシ樹脂
乳化液（ビスフェノールＡ・グリシジルエーテル）で前
処理を施した。該エポキシ樹脂の付着量は炭素繊維に対
し、約７重量％であった。

以下、実施例１と同様にして得られ九炭素繊維強化セメ
ント材の物性を第１表に示した。

尚、スチレンブタジェンゴムの付着量は炭素繊維に対し
、り／ｆｉ量チであった。

（比較例／）実施例／と同一の炭素ｆ′Ｒ維を用い、ゴム処理の代り
に、ダ０チのエポキシ樹脂乳化液（エピコートｔコｒ／
メチルエチルケトン溶媒十界面活性剤）で処理した。そ
れ以外は、実施例／と同様にして得られ九炭素繊維強化
セメント材の物性を第１表に示した。

尚、エポキシ樹脂の付Ｍ量は炭素繊維に対し、タコ重量
％であつ几。

（比較例２）実施例１と同一の炭素繊維を用い、加硫剤および加硫促
進剤を混合、分散させなかつ九以外は、実施例１と同様
にして得られた炭素繊維強化セメント材の物性を第１表
に示し九。

尚、スチレンブタジェンゴムの付着量は炭素繊維に対し
、５７重介チであつ±。

第１表出　願　人　　三菱化成工業株式会社代　理　人　　弁理士　長谷用　　− （ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機または無機繊維を、ゴム溶液またはゴムラテ
ックスで被覆し、これを硬化させることによって得られ
ることを特徴とするセメント補強用繊維。
（２）ゴム固形分として１０〜２００重量％の付着量と
なるようにゴム溶液またはゴムラテックスで被覆するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセメント補
強用繊維。
（３）加硫剤及び加硫促進剤を混合したゴム溶液または
ゴムラテックスで被覆することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のセメント補強用繊維。