TW201333287A - 水泥補強用纖維、其製造方法及水泥硬化體 - Google Patents

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Abstract

本發明之水泥補強用纖維之製造方法係由聚丙烯纖維構成之水泥補強用纖維之製造方法，其係以300~400℃之溫度對Z平均分子量Mz為100萬以上、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過5的聚丙烯進行熔融紡絲並延伸，藉此獲得Mz未達100萬、Mw/Mn超過4且在5以下之範圍之聚丙烯纖維。本發明之水泥補強用纖維係藉由上述製造方法而獲得者，其Mz未達100萬，Mw/Mn超過4且在5以下之範圍。本發明之水泥硬化體含有藉由上述製造方法而獲得之水泥補強用纖維。本發明提供一種成本低、即便不使用高結晶性之聚丙烯亦可獲得高結晶性之聚丙烯纖維的水泥補強用纖維、其製造方法及水泥硬化體。

Description

水泥補強用纖維、其製造方法及水泥硬化體
本發明係關於一種由聚丙烯構成之水泥補強用纖維、其製造方法及水泥硬化體。
聚丙烯纖維由於具有強度且輕量，故廣泛地被應用於產業用途等。為了強化如混凝土及砂漿之水硬性硬化體之衝擊強度或彎曲強度，使用由聚丙烯、維尼綸等構成之短纖維作為補強用纖維。補強用纖維使用纖維強度或纖維伸長率優異之纖維，為了獲得具有優異強度或伸長率之纖維，而會進行聚合物之選定等。
例如，專利文獻1中提出有一種高結晶性聚丙烯纖維，其Q值、沸騰n-庚烷不溶成分、等規五元組(isotactic pentad)分率等為特定之範圍。該提案為如下技術：使用分子量分佈窄、分子量整齊之聚丙烯，藉此存在紡絲時易於抽絲、亦可增大延伸倍率，而獲得高強度之纖維的優點，目前亦已實用化。專利文獻2中提出有一種聚丙烯纖維，其等規五元組分率或吸熱波峰形狀、熔解焓變化量處於特定之範圍。
然而，先前提出之高結晶性聚丙烯纖維存在如下問題：為了使分子量整齊，而採用特殊之觸媒或聚合條件，故成本較高。
專利文獻1：日本特開平05-170497號公報
專利文獻2：日本特開2008-266871號公報
本發明為了解決上述先前之問題，提供一種成本低、且即便不使用高結晶性之聚丙烯亦可獲得高結晶性之聚丙烯纖維的水泥補強用纖維、其製造方法及水泥硬化體。
本發明之水泥補強用纖維之製造方法，係製造由聚丙烯纖維構成之水泥補強用纖維之方法，其特徵在於：以300~400℃之溫度對Z平均分子量Mz為100萬以上、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過5之聚丙烯進行熔融紡絲並延伸，藉此獲得Z平均分子量Mz未達100萬、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過4且在5以下之範圍的聚丙烯纖維。
本發明之水泥補強用纖維係藉由上述製造方法獲得者，其特徵在於：其為Z平均分子量Mz未達100萬、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過4且在5以下之範圍的聚丙烯纖維。
本發明之水泥硬化體之特徵在於：其含有藉由上述製造方法獲得之水泥補強用纖維。
若使用本發明之製造方法，則可獲得如下之水泥補強用聚丙烯纖維：其成本低，且即便使用結晶性低之聚丙烯、或分子量分佈廣之聚丙烯，亦具有與使用高結晶性之聚丙烯或分子量分佈窄之聚丙烯時相同程度的單纖維強度或單纖維伸長率。
通常，使用有分子量分佈廣之聚丙烯的水泥補強用纖維，其高分子鏈部分與低分子鏈部分之變形容易度不同，故存在張力集中於熔融聚合物之一部分而產生頸縮的情形。進而，延伸步驟中，高分子鏈部分與低分子鏈部分之可延伸變形溫度不同，故難以使纖維整體均勻地配向，結果，最大延伸倍率變低。然而，以本發明之製造方法製得之纖維因紡絲溫度較高，而分子量較大(例如，100萬以上)之分子鏈易於熱分解，故形成分子量相對整齊之狀態，上述可紡性或延伸性之問題得以解決。
圖1係表示本發明之一實施例與比較例之分子量分佈的圖表。
本發明係關於一種補強用纖維，其係與水泥混合使用之聚丙烯纖維，用於提高混凝土或砂漿等水硬化體之強度。該纖維係藉由熔融紡絲製造。供給至熔融紡絲之聚丙烯Z平均分子量Mz為100萬以上，重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過5。就易於取得之觀點而言，供給至熔融紡絲之聚丙烯較佳為重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn為5.1以上。以300~400℃之溫度對該聚丙烯進行熔融紡絲並延伸。採用高於通常之熔融紡絲溫度未達300℃之溫度，利用高分子量之聚合物之熱分解而形成分子量相對整齊之狀態的聚合物，使可紡性與延伸性良好。以此方式，獲得Z平均分子量Mz未達100萬、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過4且在5以下之範圍的聚丙烯纖維。
上述內容中，重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn之值表示聚合物之聚合度分佈性，數值越小意味著分子量分佈越窄。
熔融紡絲之溫度較佳為330~380℃之範圍，更佳為340~370℃之範圍。若熔融紡絲之溫度為上述範圍，則利用熱分解之高分子量聚合物之分子量之調整的控制進一步穩定。又，很少使聚合物鏈過度地熱分解而使纖維強度等下降。再者，熱分解亦因熔融聚合物之滯留時間而受到影響，但滯留時間於實用性生產中難以改變，採用通常之滯留時間(約5~15分)。
於上述內容中，紡絲(熔融紡絲)溫度係指於原料聚合物纖維化期間施加之溫度中最高溫度域的溫度，例如，可為聚合物混練機內溫度、擠出機內溫度、紡絲噴嘴溫度中之任一者。
於本發明之製造方法中，較佳為將聚合物混練機內及/或擠出機內之溫度設為300~400℃，更佳為設為325~365℃。藉由將聚合物混練機內及/或擠出機內之溫度設為300℃以上，促進高分子量之聚合物之熱分解。又，藉由將聚合物混練機及/或擠出機內之溫度設為400℃以下，難以發生過度熱分解，抑制分子量極端地下降而使纖維強度等下降。
於本發明之製造方法中，較佳為使紡絲噴嘴之溫度較聚合物混練機內及/或擠出機內之溫度低10℃以上，更佳為低30℃以上。若設為該構成，則即便紡絲溫度為300℃以上，抽絲時亦不存在紡絲絲彼此間發生融合之情形或使該情形較少。具體而言，較佳為將紡絲噴嘴之溫度設為255~295℃。
供給至熔融紡絲之聚丙烯(聚丙烯顆粒)之熔解焓△HP1較佳為未達80 J/g，更佳為50 J/g以上且未達80 J/g，進而較佳為50~79 J/g。熔解焓△Hp1越高表示結晶性越佳。若聚丙烯顆粒之熔解焓△HP1未達80 J/g，則易於熱分解，特別是易於獲得本發明之效果。
本發明之纖維之纖維化後的熔解焓△HF較佳為100 J/g以上，更佳為110 J/g以上。若纖維化後之熔解焓△HF為100 J/g以上，則易於獲得單纖維強度優異之纖維。再者，△HF之較佳上限為140 J/g。
本發明之纖維藉由下述方法測定之熔解焓△HP2較佳為80~100 J/g。△HP2為纖維化後進行一次熔融並再固化時之聚合物之熔解焓，表示纖維配向解除之狀態下之聚合物之結晶度。又，△HP2值越大表示聚合物之自然配向性越高。
(△HP2之測定方法)
將纖維以10℃/分鐘之速度自20℃升溫至200℃，繼而以10℃/分鐘之速度自200℃降溫至20℃，再次以10℃/分鐘之速度自20℃升溫至200℃，將此時之吸熱能量作為熔解焓△HP2。
本發明之纖維較佳為△HF-△HP2為25 J/g以上。△HF-△HP2係自纖維之配向性去除聚合物之自然配向性之值，為表示纖維狀態之分子鏈之結晶配向程度的指標。若△HF-△HP2為25 J/g以上，則於使用分子鏈規則地排列之比率高、結晶性低之聚合物之情形時，亦可獲得單纖維強度或纖維伸長率優異之纖維。又，預測此種纖維乾熱收縮率低，於延伸步驟後纖維發生收縮之現象(延伸恢復)小。
於本發明中，較佳為，供給至熔融紡絲之聚丙烯之Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw超過3，聚丙烯纖維之Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw超過2.55且未達3。更佳為，供給至熔融紡絲之聚丙烯之Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw為3.1以上，聚丙烯纖維之Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw為2.60~2.95。Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw亦表示聚合物之聚合度分佈性，意味著聚丙烯顆粒分子量分佈相對較廣，但聚丙烯纖維分子量分佈相對較窄。此種聚丙烯顆粒可相對廉價地獲得。
本發明之水泥補強用纖維為Z平均分子量Mz未達100萬、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過4且在5以下之範圍的聚丙烯纖維。較佳為，上述水泥補強用纖維為重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn為4.1~5之範圍的聚丙烯纖維。又，上述聚丙烯纖維之Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw較佳為超過2.55且未達3，更佳為2.6~2.95。此種聚丙烯纖維分子量分佈相對變窄。
本發明之紡絲後之聚丙烯纖維之數量平均分子量MnF相對於供給至熔融紡絲之聚丙烯之數量平均分子量MnP的比率較佳為0.9~1.1，更佳為0.95~1.05。MnF/MnP表示纖維化前後之數量平均分子量之變化量，值越接近1表示纖維化前後之數量平均分子量之變化越少。若MnF/MnP為0.9~1.1之範圍內，則熱分解而分子量發生變化之分子的數量較少，抑制成 為纖維強度極低之纖維。
具體而言，供給至熔融紡絲之聚丙烯顆粒之數量平均分子量Mn較佳為5~10萬，更佳為5.5~8萬。又，紡絲後之聚丙烯纖維之數量平均分子量Mn較佳為5~10萬，更佳為5.5~8萬。
於本發明中，紡絲後之聚丙烯纖維之重量平均分子量MwF相對於供給至熔融紡絲之聚丙烯之重量平均分子量MwP的比率較佳為0.6~0.9，更佳為0.7~0.8。MwF/MwP表示纖維化前後之重量平均分子量之變化量，值越小表示纖維化後高分子量之聚合物越減少。若MwF/MwP為0.6~0.9之範圍內，則可獲得如下之纖維：因高分子量之聚合物之一部分適當地分解，而分子量分佈變狹，易於配向。
具體而言，供給至熔融紡絲之聚丙烯之重量平均分子量MwP較佳為30~45萬，更佳為35~40萬。又，紡絲後之聚丙烯纖維之重量平均分子量MwF較佳為20~35萬，更佳為25~30萬。
於本發明中，紡絲後之聚丙烯纖維之Z平均分子量MzF相對於供給至熔融紡絲之聚丙烯之Z平均分子量MzP的比率較佳為0.5~0.8，更佳為0.6~0.7。MzF/MzP表示纖維化前後之Z平均分子量之變化量，值越小表示纖維化後高分子量之聚合物越減少。若MzF/MzP為0.5~0.8之範圍內，則可獲得如下之纖維：因高分子量之聚合物之一部分適當地分解，而分子量分佈變狹，易於配向。
具體而言，供給至熔融紡絲之聚丙烯之Z平均分子量MzP為100萬以上，上限並無特別限定，例如上限可為200萬。又，紡絲後之聚丙烯纖維之Z平均分子量MzF未達100萬，較佳為60~95萬，更佳為70~80萬。
於本發明中，供給至熔融紡絲之聚丙烯之等規五元組分率(以下，亦稱為IPF)較佳為90%以上，更佳為93%以上。若IPF為90%以 上，則易於發生熱分解。預測其原因在於：聚丙烯之熱分解容易發生於等規部位，即不對稱碳具有相同之絕對配置之構造部。
於本發明中，聚丙烯之聚合方法可為任何方法。例如，可為藉由茂金屬觸媒而使之聚合者，亦可為藉由齊格勒-納塔觸媒而使之聚合者。上述聚丙烯可為丙烯之均聚物，亦可為丙烯與其他碳數2~20左右之α-烯烴之共聚物。
本發明之水泥補強用纖維中亦可分散有無機粒子。若使無機粒子分散於聚丙烯纖維中，則與水泥等水硬性材料之親和性進一步變高，水泥硬化體等水硬性硬化體之強度亦變高。又，因纖維之視比重變大，而分散中纖維難以懸浮。相對於100質量%之聚丙烯纖維，無機粒子之含量較佳為0.1~20質量%之範圍，更佳為1~10質量%之範圍。
較佳為，於本發明之水泥補強用纖維含有無機粒子之情形時，以芯鞘複合纖維之形式獲得聚丙烯纖維，且該鞘成分中含有無機粒子。若鞘成分中含有無機粒子，則纖維表面形成凸部，纖維難以自水泥硬化體掉落，故水泥硬化體之彎曲強度提高。於該情形時，相對於100質量%之聚丙烯纖維之鞘成分，無機粒子之含量較佳為0.1~40質量%之範圍，更佳為1~20質量%之範圍。再者，芯成分可含有無機粒子，亦可不含有無機粒子。
上述無機粒子並無特別限定，可使用公知之無機粒子。作為上述無機粒子，例如可使用碳酸鎂、矽氧化物、鋁氧化物、硫酸鋇、碳酸鈣及滑石等之粒子。
上述無機粒子平均粒徑較佳為0.1~10 μm。更佳為0.2~5 μm，進而較佳為0.3~2 μm。若無機粒子之平均粒徑為0.1 μm以上，則可更明顯地獲得纖維表面形成凸部而纖維難以自水泥硬化體掉落的效果。若無機粒子之平均粒徑為10 μm以下，則可抑制於纖維之紡絲步驟中發生斷絲，又，於所獲得之纖維中，無機粒子難以自纖維表面脫落。無機粒子 之平均粒徑係藉由粒度分佈測定裝置(島津製作所公司製造，商品名「SALD-2000」)而測定者。
本發明之水泥補強用纖維為經延伸處理之纖維。藉由對紡絲獲得之未延伸絲進行延伸，獲得分子鏈排列於延伸方向、單纖維強度與纖維伸長率優異之纖維。再者，延伸處理較佳為以乾式延伸進行，例如，延伸溫度可設為145~165℃。又，就增高單纖維強度、降低纖維伸長率而獲得水泥補強用優異之纖維的觀點而言，延伸倍率較佳為2~10倍，更佳為2.5~5倍。
於本發明之水泥補強用纖維中，較佳為，使纖維處理劑(亦稱為纖維油劑)附著於經延伸處理之聚丙烯纖維之表面。作為上述纖維處理劑，只要是為了提高纖維之親水性之目的而使用者即可，並無特別限定。纖維處理劑之賦予方法可為浸漬法、噴霧法、塗佈法中之任一者。
上述水泥補強用纖維較佳為於藉由選自氟氣處理、電漿放電處理及電暈放電處理中之至少1種親水化處理而親水化的纖維附著有纖維處理劑。若為該構成，則與水泥之親和性進一步提高。又，含有該構成之水泥補強用纖維之水泥硬化體具有更優異之彎曲破壞強度。
實施電暈放電處理之情形，並無特別限定，但電暈放電處理中每1次之放電量較佳為50 W/m2/min以上，總放電量較佳為100~5000 W/m2/min。更佳之總放電量為250~5000 W/m2/min。又，電漿處理並無特別限定，較佳為常壓電漿處理，以50~250 kV之電壓、500~3000 pps之頻率進行處理即可。若為常壓電漿處理，則可以低電壓進行處理，因此纖維之劣化少且適宜。又，氟氣處理並無特別限定，例如，可使用包含氟氣與氧氣之混合氣體、或包含氟氣與亞硫酸氣體之混合氣體進行。
本發明之水泥補強用纖維之較佳單纖維纖度為0.1~50 dtex，進而較佳為0.2~5 dtex，特佳為0.3~3 dtex。較佳之纖維長度為1~20 mm左右。
本發明之水泥補強用纖維之單纖維強度較佳為5 cN/dtex以上，更佳為7 cN/dtex以上。再者，單纖維強度之較佳上限為20 cN/dtex。
本發明之水泥補強用纖維之纖維伸長率較佳為15~45%，更佳為20~40%。
本發明之水泥硬化體較佳為相對於水泥而含有0.1~5質量%之上述水泥補強用纖維。若水泥補強用纖維之含有率為0.1質量%以上，則可獲得衝擊強度或彎曲強度優異之水泥硬化體。又，若水泥補強用纖維之含有率為5質量%以下，則攪拌時難以形成纖維球(結塊)。
實施例
以下，使用實施例進一步具體地對本發明進行說明。再者，本發明並不限定於下述實施例。
<測定方法>
1.分子量分佈測定
使用GPC法，以下述測定條件進行平均分子量、分子量分佈之測定。
將10 mg之試料添加於5 mL之1,2,4-三氯苯中，以170℃加熱攪拌30分鐘使之溶解，獲得測定用試料溶液。繼而，於凝膠滲透層析裝置GPC(gel permeation chromatography，Polymer Laboratories製造之「PL-220」)中注入0.2 mL之測定用試料溶液，測定數量平均分子量Mn、重量平均分子量Mw及Z平均分子量Mz。再者，上述測定中，使用示差折射率檢測器(Polymer Laboratories製造)作為檢測器，使用2根Shodex HT806M(7.8 mm×30 cm，昭和電工製造)作為管柱，使用單分散聚苯乙烯作為標準試料，將管柱溫度設為145℃而進行測定。
2.熔解焓測定
熔解焓測定係藉由使用示差掃描熱量計之示差掃描熱量測定(DSC)法 進行。更具體而言，使用示差掃描熱量計(Seiko Instruments(股份有限公司)製造，商品名(EXSTAR6000/DSC6200))，將樣品量設為3 mg，以10℃/min之升溫速度自起始溫度20℃升溫至200℃使樣品熔解，獲得熔解熱量曲線A，並根據所獲得之熔解熱量曲線A求出熔解焓△HP1及△HF。
繼而，根據上述順序，使升溫至200℃而熔解之樣品以10℃/min之降溫速度降溫至20℃，到達20℃後，再次以10℃/min之升溫速度升溫至200℃使樣品熔解，獲得熔解熱量曲線B，並根據所獲得之熔解熱量曲線B求出熔解焓△HP2。
<使用聚合物>
使用下述聚丙烯顆粒。
PP1：Z平均分子量Mz為1140000，熔解焓△HP1為76.8 J/g
PP2：Japan Polypropylene公司製造，商品名「SA01A」，Z平均分子量Mz為811000，熔解焓△HP1為87.9 J/g
PP3：Prime Polymer公司製造，商品名「S135L」，熔解焓△HP1為95.8 J/g
PP4：Z平均分子量Mz為1160000，熔解焓△HP1為79.2 J/g
(實施例1)
使用PP1作為原料聚合物，將紡絲溫度設為354℃而將其自紡絲噴嘴(孔徑0.6 mm)熔融擠出，對紡絲噴嘴附近進行冷卻，並且將抽取倍率(紡絲拉伸比)設為625倍，獲得纖度4.0 dtex之紡絲絲。更詳細而言，冷卻係使風壓40 mmAq(392 Pa)溫度25℃之冷卻風噴附至自紡絲噴嘴噴出之絲狀樹脂而實施。繼而，設為155℃之延伸溫度、4.0倍之延伸倍率對所獲得之紡絲絲進行乾式延伸，獲得纖度0.9 dtex之延伸絲。於對所獲得之延伸絲賦予纖維處理劑後，切斷成6 mm之纖維長度，獲得實施例1之聚丙烯纖維。評價結果彙總示於表1~2。
(實施例2)
將抽取倍率設為585倍而獲得纖度4.4 dtex之紡絲絲，將延伸倍率設為3.4倍，除此以外，根據實施例1之順序，獲得由纖度1.3 dtex之延伸絲構成之聚丙烯纖維。評價結果彙總示於表1~2。
(實施例3)
將抽取倍率設為353倍而獲得纖度7.8 dtex之紡絲絲，將延伸倍率設為3.5倍，除此以外，根據實施例1之順序，獲得由纖度2.2 dtex之延伸絲構成之聚丙烯纖維。評價結果彙總示於表1~2。
(實施例4)
使用PP4作為原料聚合物，除此以外，根據實施例2之順序，獲得由纖度1.3 dtex之延伸絲構成之實施例4之聚丙烯纖維。評價結果彙總示於表1。
(比較例1)
使用PP2作為原料聚合物，除此以外，根據實施例3之順序，獲得由纖度2.2 dtex之延伸絲構成之聚丙烯纖維。評價結果彙總示於表1~2。
(參考例1)
使用PP3作為原料聚合物，除此以外，根據實施例2之順序，獲得由纖度1.3 dtex之延伸絲構成之聚丙烯纖維。評價結果彙總示於表2。
(參考例2)
使用PP3作為原料聚合物，除此以外，根據實施例3之順序，獲得由纖度2.2 dtex之延伸絲構成之聚丙烯纖維。評價結果彙總示於表2。
如根據表1~2明確般，可確認：本發明之實施例即便使用分子量分佈廣之聚丙烯，亦可獲得具有與使用高結晶性之聚丙烯、或分子量分佈窄之聚丙烯之情形相同程度的單纖維強度或單纖維伸長率之水泥補強用聚丙烯纖維。又，根據圖1之原料聚合物(聚丙烯顆粒)與所獲得之聚丙烯纖維之分子量分佈曲線，可知：於實施例中，纖維之分子量分佈較窄，且高分子量成分較少。
(實施例5)
使用PP4作為原料聚合物，將紡絲溫度設為354℃而將其自紡絲噴嘴(孔徑0.6 mm)熔融擠出，對紡絲噴嘴附近進行冷卻，並且將抽取倍率(紡絲 拉伸比)設為585倍，獲得纖度4.4 dtex之紡絲絲。更詳細而言，冷卻係使風壓40 mmAq(392 Pa)、溫度25℃之冷卻風噴附至自紡絲噴嘴噴出之絲狀之樹脂而實施。繼而，將延伸溫度設為155℃，將延伸倍率設為3.4倍對所獲得之紡絲絲進行乾式延伸，獲得纖度1.3 dtex之延伸絲。使所獲得之延伸絲通過電暈放電處理機，以0.5 kW/m2/min之放電量進行電暈放電處理而親水化，繼而賦予纖維處理劑，切斷成6 mm之纖維長度，獲得實施例5之聚丙烯纖維。
(比較例2)
使用PP2作為原料聚合物，除此以外，根據實施例5之順序，獲得比較例2之聚丙烯纖維。
如下所述般測定含有實施例5或比較例2之聚丙烯纖維之水泥硬化體的夏比衝擊強度及彎曲強度，將其結果示於下述表3。又，下述表3中，將彎曲破壞強度(MOR)除以密度算出之值作為比MOR而表示。再者，下述表3中，亦一併表示作為參考例3使用維尼綸纖維(UNITIKA公司製造，商品名「22A」，纖度2.2 dtex，纖維長度6 mm)之情形的結果。
(夏比衝擊強度之試驗方法)
將波特蘭水泥400 g、矽砂100 g、粉碎紙漿5 g、纖維1.5g、水4500 g充分地攪拌混合，製作縱25 cm、橫25 cm之水泥硬化體，將該水泥硬化體於常溫下自然固化28天，獲得自然固化之水泥硬化體。繼而，以自然固化之水泥硬化體製作縱1 cm、橫13 cm之測定試料，根據JIS B 7722測定夏比衝擊強度。
(彎曲強度之試驗方法)
以與夏比衝擊強度之試驗方法之情形相同的方式，獲得自然固化之水泥硬化體，以自然固化之水泥硬化體製作縱5 cm、橫10.5 cm之測定試料，根據JIS A 1408測定彎曲彈性極限強度LOP及彎曲破壞強度MOR。
(比MOR)
將彎曲破壞強度MOR除以密度而算出之值作為比MOR(平均密度之彎曲破壞強度MOR)。
含有實施例5之水泥補強用纖維之水泥硬化體與含有比較例2之水泥補強用纖維之水泥硬化體相比，彎曲彈性極限強度LOP、彎曲破壞強度MOR、比MOR之值較大。根據該結果，可確認：含有使用PP4作為原料聚合物之纖維之水泥硬化體獲得優於含有使用PP2作為原料聚合物之纖維之水泥硬化體的彎曲彈性極限強度LOP、彎曲破壞強度MOR、比MOR。
含有實施例5之水泥補強用纖維之水泥硬化體與含有參考例3之維尼綸纖維的水泥硬化體相比，夏比衝擊強度、彎曲破壞強度MOR、比MOR之值較大。該結果意味著含有實施例5之水泥補強用纖維(聚丙烯纖維)之水泥硬化體與含有參考例3之維尼綸纖維之水泥硬化體相比，各物性優異。再者，可確認：含有普通聚丙烯纖維之水泥硬化體與含有維尼綸纖維之水泥硬化體相比，彎曲破壞強度MOR及比MOR存在變低之傾向，但含有實施例5之水泥補強用纖維之水泥硬化體於彎曲破壞強度MOR及比MOR方面均優於含有維尼綸纖維之水泥硬化體。
[產業上之可利用性]
本發明之水泥補強用纖維耐熱性高，故適於高壓釜固化。除此之外，亦可用於空氣固化、水中固化、濕固化等。作為成形方法，可使用流入成形、振動成形、離心成形、抽吸成形、擠出成形、加壓成形等。作為成形物，可用於擠出成形水泥板(ECP)或預鑄混凝土(PC)板等。

Claims (8)

  1. 一種水泥補強用纖維之製造方法，係製造由聚丙烯纖維構成之水泥補強用纖維之方法，其特徵在於：以300~400℃之溫度對Z平均分子量Mz為100萬以上、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過5之聚丙烯進行熔融紡絲並延伸，藉此獲得Z平均分子量Mz未達100萬、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過4且在5以下之範圍的聚丙烯纖維。
  2. 如申請專利範圍第1項之水泥補強用纖維之製造方法，其中，該熔融紡絲之溫度為330~380℃之範圍。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之水泥補強用纖維之製造方法，其中，供給至該熔融紡絲之聚丙烯的熔解焓△HP1未達80J/g。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之水泥補強用纖維之製造方法，其中，供給至該熔融紡絲之聚丙烯的Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw超過3，聚丙烯纖維之Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw超過2.55且未達3。
  5. 如申請專利範圍第3項之水泥補強用纖維之製造方法，其中，供給至該熔融紡絲之聚丙烯的Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw超過3，聚丙烯纖維之Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw超過2.55且未達3。
  6. 一種水泥補強用纖維，其係藉由申請專利範圍第1至5項中任一項之製造方法而獲得之水泥補強用纖維，其係Z平均分子量Mz未達100萬、重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn超過4且在5以下之範圍的聚丙烯纖維。
  7. 如申請專利範圍第6項之水泥補強用纖維，其中，該水泥補強用纖維之Z平均分子量Mz/重量平均分子量Mw超過2.55且未達3。
  8. 一種水泥硬化體，其含有藉由申請專利範圍第1至5項中任一項之 製造方法而獲得之水泥補強用纖維。
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