セメント補強繊維
【課題】 ポリプロピレン繊維に対して親水性を付与でき、セメントとの分散性やセメントとの物理的結合が良好で、セメント成形物の曲げ強度や曲げタフネスを向上させるセメント補強繊維を提供する。
【解決手段】 ポリプロピレンを紡糸し、延伸して、エンボス加工を施して得られた、その繊維断面の厚みと幅の比である平均偏平率が１／１．５〜１／７の範囲で、その単糸繊度が２００ｄｔ以上の波形状をした、その波の振幅が１〜４ｍｍ、波長が２〜２０ｍｍで、かつ振幅と波長の比が１／２〜１／５のモノフィラメント繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施し、その繊維表面の濡れ張力が４０ｍＮ／ｍ以上となしたことを特徴とするセメント補強繊維である。
【解決手段】 ポリプロピレンを紡糸し、延伸して、エンボス加工を施して得られた、その繊維断面の厚みと幅の比である平均偏平率が１／１．５〜１／７の範囲で、その単糸繊度が２００ｄｔ以上の波形状をした、その波の振幅が１〜４ｍｍ、波長が２〜２０ｍｍで、かつ振幅と波長の比が１／２〜１／５のモノフィラメント繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施し、その繊維表面の濡れ張力が４０ｍＮ／ｍ以上となしたことを特徴とするセメント補強繊維である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートやモルタルの補強効果に優れたセメント補強繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりモルタルやコンクリートを用いたセメント成形品、または建築物の外壁、トンネルの内壁、傾斜法面などが構築されているが、これらは成形体としては比較的脆性が大で、引張強度、曲げ耐力、曲げタフネス、耐衝撃性などの物性が充分でないと壁面のひび割れによる水漏れや外壁の剥離落下事故などが生じる危険性がある。そして、コンクリートの補強を目的として、鋼繊維やポリビニルアルコール繊維を混入することは広く行われている。
【０００３】
しかしながら、鋼繊維を混入したコンクリートは、鋼繊維の比重が７．８と重いために材料の運搬や混入作業が困難であり、また、鋼繊維が錆びる、などの欠点も指摘されている。また、ポリビニルアルコール繊維を混入したコンクリートは、繊維自身が吸水性を有し、また、繊維がアルカリで高温になると加水分解を起こすなどの不都合がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、近年、鋼繊維やポリビニルアルコール繊維に代替して、成形性が良好で軽量、低廉などの理由でポリオレフィン系繊維を使用する試みがある（例えば、特許文献２）。
ポリオレフィン系繊維としては、一般的に繊度が１００ｄｔ以下、繊維長さが５ｍｍ以下の単糸や集束糸、あるいはスプリット糸の短繊維が用いられることが多い。この繊維形状から性状として、低繊度でかつ短い繊維は、ファイバーボールという繊維塊が生成したり、嵩高となりセメント中への均一分散がし難いという欠点があり、そのため分散性を良くするために繊度を太くすると、セメントとの接着性が劣り曲げ応力がかかると繊維が引き抜けてしまうなど充分な補強効果が得られない傾向にある。
【０００５】
かかるポリオレフィン樹脂繊維のセメントとの親水性を改良するために、特定の波形状をしたポリプロピレンのモノフィラメントをカットした短繊維をその波の振幅は１〜４ｍｍ、波長は２〜２０ｍｍで、かつ振幅と波長の比が１／２〜１／５の範囲のものにポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステルとポリオキシアルキレン脂肪酸エステルからなる界面活性剤などを夫々塗布する方法が提案されている（例えば、特許文献３）。
しかしながら、上記提案の界面活性剤はポリオレフィン系樹脂繊維との接着性が十分でないため、セメントマトリックスと接着したとしても、ポリオレフィン系樹脂繊維とセメントマトリックス間に充分な接着力が得られず、セメント成形物の曲げタフネスを向上させることはできなかった。
【０００６】
【特許文献１】特公平１−４０７８６号公報（１頁）
【特許文献２】特開平９−８６９８４号公報（２頁）
【特許文献３】特開平１１−１１６２９７号公報（２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、ポリオレフィン樹脂繊維に対して親水性を付与でき、セメントとの分散性やセメントとの物理的結合が良好で、セメント成形物の曲げ強度や曲げタフネスを向上させるセメント補強繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨は、ポリプロピレンを紡糸し、延伸して、エンボス加工を施して得られた、その繊維断面の厚みと幅の比である平均偏平率が１／１．５〜１／７の範囲で、その単糸繊度が２００ｄｔ以上の波形状をした、その波の振幅が１〜４ｍｍ、波長が２〜２０ｍｍで、かつ振幅と波長の比が１／２〜１／５のモノフィラメント繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施し、その繊維表面のの繊維表面の濡れ張力を４０ｍＮ／ｍ以上となしたセメント補強繊維、に存する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のセメント補強繊維は、ポリプロピレンを紡糸し、延伸して、エンボス加工を施して得られた特定の波形状のモノフィラメント繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施し、その繊維表面の濡れ張力を４０ｍＮ／ｍ以上となしたことにより、ポリプロピレン繊維とセメントとの界面に於ける優れた親和性を付与することができるのであり、セメントマトリックスとの接着性に優れ、曲げ強度や曲げタフネスに優れたセメント成形物の製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において繊維原料に用いられるポリプロピレン系樹脂とは、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体あるいはランダム共重合体などのポリプロピレン共重合体またはそれらの混合物を使用することができる。これらの中では高強度、耐熱性を要求されるセメント強化用としてプロピレン単独重合体が望ましく、特にアイソタクチックペンタッド率０．９５以上のものを選択することが望ましい。このポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(以下、ＭＦＲと略す)は、連続的な安定生産性の点で０．１〜３０ｇ／１０分の範囲、より好ましくは１〜１０ｇ／１０分の範囲から選択するのがよい。
【００１１】
ポリプロピレン系樹脂には、その紡糸の過程において必要に応じ他のポリオレフィンが添加されてもよい。ここでの他のポリオレフィンとしては、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸アルキル共重合体などのポリエチレン系樹脂、ポリブテン−１等である。
【００１２】
上記ポリプロピレン組成物には、その使用目的により本発明の主旨を逸脱しない範囲において、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、無機充填材、有機充填材、架橋剤、発泡剤、核剤等の添加剤を配合してもよい。
【００１３】
本発明で紡糸されるポリプロピレン繊維は、その主体となる繊維形状は比較的に太いモノフィラメントを切断した短繊維であって、その製造方法としては特に限定されるものではなく円形や楕円形、異型、その他連糸形状のダイスからフィラメントを押し出す製造技術を採用することができる。
【００１４】
また、このモノフィラメントの構成として基本的な単層フィラメントの他に、ポリプロピレン高融点成分を芯層とし、ポリプロピレン低融点成分を鞘層とする複合モノフィラメントを使用することもできる。この製造方法は、各層のポリプロピレンを押出機で溶融混練し、２層の吐出孔が略同心円上に設けられたダイスの中心吐出孔から高融点成分からなる芯層を供給し、その外面に低融点成分からなる鞘層を押出して被覆して複合モノフィラメントを得るものである。この場合に実質的な強力が芯層の物性に依存するため、高融点成分としてプロピレン単独重合体、アイソタクチックポリプロピレンなどを使用することが好ましく、一方低融点成分としては、プロピレン−エチレンブロック共重合体及びランダム共重合体、シンジオタクチックポリプロピレンなどが好ましい。こうして得られる複合モノフィラメントを使用することで、コンクリート成形時の加熱養生におけるポリプロピレン繊維の熱劣化を抑制することができる。
【００１５】
次に、モノフィラメントは熱延伸及び熱弛緩処理を施し、この熱処理によってフィラメントの剛性を高めて、伸びの小さいセメント強化用として好適なポリプロピレンモノフィラメントが得られる。この熱延伸はポリプロピレンの融点以下、軟化点以上の温度下に行われ、通常は延伸温度が９０〜１５０℃、延伸倍率は通常５〜１２倍、好ましくは７〜９倍である。熱延伸法としては、熱ロール式、熱板式、赤外線照射式、熱風オーブン式、熱水式などの方式が採用できる。
【００１６】
形成されるポリプロピレンモノフィラメントの単糸繊度は２００〜１０,０００デシテックス（以下ｄｔと略す）の範囲であり、好ましくは２,０００〜６,５００ｄｔの範囲である。単糸繊度が２００ｄｔ未満では繊維が細すぎてコンクリート混和物中の分散が不均一でファイバーボールになり易く、施工性や補強性の点で問題となり、一方、単糸繊度が１０,０００ｄｔを超えると繊維のコンクリート混和物との接触面積が減少し曲げ応力に対して引き抜け易くなり補強効果が劣り好ましくない。
【００１７】
ポリプロピレンフィラメントの引張強度は５ｇ／ｄｔ以上であり、好ましくは、６ｇ／ｄｔ以上である。また、引張伸度は２０％以下であり、好ましくは、１５％以下である。引張強度、引張伸度がこれらの範囲を外れるとセメント強化用ポリプロピレン繊維としての強力が不充分となり好ましくない。
【００１８】
ポリプロピレンモノフィラメントは、紡糸、熱延伸の次工程として、表面に凹凸が付形されることが必要である。これによって、繊維とコンクリートとの接触面積を増加させて、コンクリート硬化後の繊維の引き抜けを抑制して補強効果を高めることができるのである。この表面に凹凸を付形する方法としては、モノフィラメントをエンボス加工する方法が挙げられる。エンボス加工は、モノフィラメントを延伸前または延伸後にエンボスロールを通すことにより行なうもので、モノフィラメントの長手方向に連続して凹凸が形成されるものである。
【００１９】
ここで、エンボスロールを通過するこにより、図１〜２に示すように、押し潰しによる繊維断面１の厚みＹと幅Ｘとの比である平均偏平率１／１．５〜１／７の範囲、好ましくは１／１．８〜１／７のであることが必要とされる。繊維断面１が偏平になることにより、波形状の付形が容易となる。この平均偏平率とは、付形された多様な形状の繊維断面における幅と高さの平均的な比率を示した数値であり、平均偏平率が１／１．５未満であると繊維表面に対する凹凸付形が少ないため平滑表面繊維と補強効果の差が認められなく、一方、平均偏平率が１／７を超えると付形による強度劣化が著しく、また前記所定繊度の繊維においてはコンクリート中への分散性が悪化する傾向にあり問題となる。
【００２０】
また、波形状モノフィラメント２の振幅Ｈおよび波長Ｌ等の形状は種々の数値をとりうるが、振幅Ｈは１〜４ｍｍ、波長Ｌは２〜２０ｍｍであること、および、振幅Ｈと波長Ｌの比が１／２〜１／５であることが重要である。振幅Ｈが１ｍｍ未満で、波長Ｌが２ｍｍ未満で、振幅Ｈの波長Ｌに対する比が１／２より大きいと補強効果が認められなく、振幅Ｈが４ｍｍを超え、波長Ｌが２０ｍｍを超え、振幅Ｈの波長Ｌに対する比が１／５より小さいとコンクリート中への分散性が悪化するので好ましくない。
【００２１】
本発明においては、上記ポリプロピレン繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施してなり表面酸化処理を施してなり、その表面の濡れ張力が４０ｍＮ／ｍ以上、好ましくは４０〜９０ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは４０〜７０ｍＮ／ｍの範囲することを特徴とする。表面の濡れ張力が４０ｍＮ／ｍ未満では、ポリオレフィン樹脂繊維に対して親水性を十分付与させることができず、セメント成形物の曲げ強度や衝撃強度を向上させることができない。
なお、濡れ張力は、ＪＩＳＫ６７６８（１９９９年）に準拠して測定した値である。
【００２２】
表面酸化処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレームプラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理より選ばれた少なくとも一種の処理方法であり、コロナ放電処理、プラズマ処理が好ましい。
【００２３】
コロナ放電処理は、通常用いられている処理条件、例えば、電極先端と被処理基布間の距離０．２〜５ｍｍの条件で、その処理量としては、ポリプロピレン繊維１ｍ２当たり１０ｗ・分以上、好ましくは１０〜２００Ｗ・分の範囲、さらに好ましくは２０〜１８０Ｗ・分 の範囲である。１０Ｗ・分／ｍ２ 未満では、コロナ放電処理の効果が不十分で、上記繊維表面の濡れ指数を上記範囲内にすることができず、セメント成形物の曲げ強度や衝撃強度を向上させることができない。
【００２４】
プラズマ処理工程は、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、ネオン、キセノン、水素、窒素、酸素、オゾン、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄等の単体ガスまたはこれらの混合ガス、例えば、酸素濃度５〜１５容量％を含有する酸素と窒素の混合ガスを大気圧近傍の圧力下で、対向電極間に電圧を印加してプラズマ放電を発生させることによって、プラズマジェットで電子的に励起せしめた後、帯電粒子を除去し、電気的に中性とした励起混合ガスを、プラスチック基材の表面に吹きつけることにより実施できる。プラズマ処理条件としては、例えば、処理するプラスチック基材が通過する電極間の距離は、基材の厚み、印加電圧の大きさ、混合ガスの流量等に応じて適宜決定されるが、通常１〜５０ｍｍ、好ましくは２〜３０ｍｍの範囲であり、上記電極間に印加する電圧は印加した際の電界強度が１〜４０ｋｖ／ｃｍとなるように印加するのが好ましく、その際の交流電源の周波数は、１〜１００ｋＨｚ、好ましくは、１〜１００ｋＨｚの範囲である。
【００２５】
フレームプラズマ処理工程は、天然ガスやプロパンを燃焼させた時に生じる火炎内のイオン化したプラズマを、プラスチック基材の表面に吹きつけることにより実施できる。
【００２６】
電子線照射処理工程は、プラスチック基材の表面に、電子線加速器により発生させた電子線を照射することにより行われる。電子線照射装置としては、例えば、線状のフィラメントからカーテン状に均一な電子線を照射できる装置「エレクトロカーテン」（商品名）を使用することができる。
【００２７】
紫外線照射処理工程は、たとえば２００〜４００ｍμの波長の紫外線を、プラスチック基材の表面に照射することにより実施される。
【００２８】
フッ素化処理としては、上記ポリプロピレン短繊維表面に酸素の存在下でフッ素ガスを接触させて、フッ素化処理して、ポリプロピレン繊維表面に表面酸化層を形成させ、その表面の濡れ指数を上記の範囲に改良するものとして、例えば、ポリプロピレン樹脂繊維を酸素ガス濃度６０〜９５容量％の存在下で、フッ素ガス濃度５〜４０容量％の範囲でフッ素化処理が行われる。また、その際、反応操作及び制御等を容易に行うために反応圧力を比較的に低圧力で行うのが好ましく、特に５０Ｐａ以下が好ましい。フッ素化処理の形式としては、回分式方式、連続式方式のいずれでも良く、また、処理温度としては、通常１０〜１００℃の範囲、好ましくは１０〜４０℃の範囲内で行われる。さらに、処理時間としては、フッ素ガスの濃度、圧力または処理温度等によっても異なるが、通常、１０〜２時間、好ましくは３０秒〜６０秒の範囲内で行われる。上記フッ素化処理を回分法で行う場合は、予めポリプロピレン繊維を反応容器内に仕込んだ後、真空脱気し、さらに酸素ガスを６０〜９５容量％を導入し、次いで、フッ素ガスを５〜４０容量％の範囲で導入して、処理温度として、１０〜１００℃の条件でフッ素化処理を行うのが望ましい。また、フッ素化処理後は、反応容器内の未反応ガスを排除し、さらに不活性ガスを用いて反応容器中を十分置換、換気する等をしてフッ素化処理したポリプロピレン繊維を得る。
【００２９】
こうして表面処理を施したポリプロピレン繊維は、所定長さにカットされセメント強化用の短繊維となる。短繊維の見かけ長さは５〜７０ｍｍ、好ましくは２０〜５０ｍｍである。見かけ長さが５ｍｍ未満では、セメントからの抜けが生じ、７０ｍｍを越える分散性が不良となり好ましくない。
【００３０】
本発明のセメント補強繊維は、補強繊維材としてセメント、細骨材、粗骨材、水及び適量のコンクリート混和剤に配合して用いられる。ここで、セメントとしてはポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント等の水硬性セメントまたは石膏、石灰等の気硬性セメント等のセメント類などが挙げられ、細骨材としては、川砂、海砂、山砂、珪砂、ガラス砂、鉄砂、灰砂、その他人工砂などが挙げられ、粗骨材としてはレキ、砂利、砕石、スラグ、各種人工軽量骨材などが代表的に挙げられる。
【００３１】
セメント中の繊維の配合量は、通常セメント固形分に対して０.１〜１０容量％が好ましい。また、ポリプロピレン繊維をセメントに混合する方法としては、セメント粉体に繊維を分散する方法、セメントスラリー中に繊維を分散するプレミックス法、セメントと繊維および水を同時に吹き付けるスプレーアップ法などの公知の方法を用いることができる。
【００３２】
繊維補強されたセメント成形体の用途としては、あらゆるセメント製品にわたるものであるが、例えば、建造物の壁材、床材コンクリート、仕上げモルタル、防水コンクリート、スレート屋根材等、あるいは土木関係部材としては道路、滑走路等の舗装、トンネルや法面の吹付コンクリート、道路標識、側溝等の道路部材、下水管、ケーブルダクト等のパイプ類、漁礁、護岸ブロック、テトラポット等、その他各種構築物として枕木、ベンチ、フラワーポット等に使用できる。
【００３３】
実施例１：
ポリプロピレン(アイソタクチックペンタッド分率＝０.９６、ＭＦＲ＝５．０ｇ／１０分)を押出機に投入して円形ノズルから紡糸して冷却した後に熱板接触式延伸法による加熱器で加熱し、延伸温度１３０℃、アニーリング温度１３５℃、延伸倍率１２倍で縦一軸延伸を行い、単糸繊度６４００ｄのモノフィラメントを成形した。
このモノフィラメントを多段のエンボスロールを通してエンボス加工し、繊維断面１の厚みＹが０.７５ｍｍ、幅Ｘが１.２ｍｍであって、波形状の振幅Ｈが２.３ｍｍ、波長Ｌが６.８ｍｍの波形状モノフィラメント２を得た。
この波形状モノフィラメント２の表面に表面酸化処理としてコロナ放電処理を波形状モノフィラメント表面１ｍ２当たり３０ｗ・分で処理を行ない、得られた波形状モノフィラメント表面の濡れ張力が４５ｍＮ／ｍであった。上記波形状モノフィラメントを繊維長が５０ｍｍになるように切断して短繊維とした。
【００３４】
つぎに、水セメント比６５％、細骨材率５２％の混合物に対して短繊維を０.４ｖ％配合し全体が均一になるように密閉型コンクリートミキサーにより混練した。セメント混合物の繊維浮上割合は０％、分散性は良好であった。ついで、１０ｍｍ×１０ｍｍ×４０ｍｍの供試体を得た後、２８日間標準養生を行い、下記方法で評価試験を行った。
その評価結果は、圧縮強度は２５.６Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.４８Ｎ／ｍｍ２、曲げ強度は４.５５Ｎ／ｍｍ２、曲げタフネスは２１．０Ｎ／ｍｍ、曲げじん性係数は２.４６Ｎ／ｍｍ２で、曲げ特性に優れていた。
【００３５】
なお、実施例では、下記方法により評価試験を行った
（１）圧縮強度は、ＪＩＳＡ１１０８準拠して行った。
（２）引張強度は、ＪＩＳＡ１１１３準拠して行った。
（３）曲げ強度、曲げタフネスは、鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法により、ＪＳＣＥ−Ｇ５５２準拠して行った。
（４）分散性評価は、セメント補強繊維とセメントを混練し、表面の状態を目視により評価した。
【００３６】
実施例２
実施例１と同様にして波形状モノフィラメント２を得、これをカットして５０ｍｍ長の短繊維を得た。
この短繊維を反応容器内に仕込んだ後、真空脱気し、酸素ガス８０容量％を導入し、次いで、フッ素ガス２０容量％を導入して、１０Paの圧力下で２０℃で反応させた。得られた波形状モノフィラメント短繊維の表面の濡れ張力は、６０ｍＮ／ｍであった。
得られた波形状モノフィラメント短繊維につき、実施例１と同様にして評価試験を行った。
その評価結果は、圧縮強度は２５.９Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.５０Ｎ／ｍｍ２、曲げ強度は４.９４Ｎ／ｍｍ２、曲げタフネスは２１．８Ｎ／ｍｍ、曲げじん性係数は２.５７Ｎ／ｍｍ２で、曲げ特性に優れていた。
【００３７】
比較例１：
ポリプロピレン(アイソタクチックペンタッド分率＝０.９６、ＭＦＲ＝５．０ｇ／１０分)を押出機に投入して円形ノズルから紡糸して冷却した後に熱板接触式延伸法による加熱器で加熱し、延伸温度１３０℃、アニーリング温度１３５℃、延伸倍率１２倍で縦一軸延伸を行い、単糸繊度６４００ｄのモノフィラメントを成形した。
このモノフィラメントを多段のエンボスロールを通してエンボス加工し、繊維断面１の厚みＹが０.７５ｍｍ、幅Ｘが１.２ｍｍであって、波形状の振幅Ｈが２.３ｍｍ、波長Ｌが６.８ｍｍの波形状モノフィラメント２を得た。
一方、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル（ＨＬＢ＝８.０）５０重量部とポリオキシアルキレン脂肪酸エステル（ＨＬＢ＝９.０）５０重量部を混合して表面処理剤水溶液を作成した。この表面処理剤水溶液に、先に形成した波形状モノフィラメントを浸漬後、乾燥させて平均繊維長が５０ｍｍ長になるようにカットし、短繊維を得た。
【００３８】
次に、水セメント比６５％、細骨材率５２％の混合物に対して短繊維を０.４ｖ％配合し全体が均一になるように密閉型コンクリートミキサーにより混練した。セメント混合物の繊維浮上割合は０％、分散性は良好であった。ついで、１０ｍｍ×１０ｍｍ×４０ｍｍの供試体を得た後、２８日間標準養生を行い、評価試験を行った。
その評価結果は、圧縮強度は２５.３Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.４２Ｎ／ｍｍ２、曲げ強度は４.１２Ｎ／ｍｍ２、曲げタフネスは１８.２Ｎ／ｍｍ、曲げじん性係数は２.１４Ｎ／ｍｍ２であり、曲げ特性は不十分であった。
【００３９】
比較例２：
モノフィラメントにエンボス加工をほどこさず、波形状を形成しなかったこと以外は比較例１と同様に行った。
その評価結果は、圧縮強度は２５.２Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.０２Ｎ／ｍｍ２、曲げ強度は３.９６Ｎ／ｍｍ２、曲げタフネスは９.８Ｎ／ｍｍ、曲げじん性係数は１.６４Ｎ／ｍｍ２で、曲げ特性は著しく不十分であった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のセメント補強繊維の断面図である。
【図２】本発明のセメント補強繊維の波形を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 繊維断面
Ｙ 繊維厚み
Ｘ 繊維幅
２ 波形状モノフィラメント
Ｈ 波形振幅
Ｌ 波形波長
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートやモルタルの補強効果に優れたセメント補強繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりモルタルやコンクリートを用いたセメント成形品、または建築物の外壁、トンネルの内壁、傾斜法面などが構築されているが、これらは成形体としては比較的脆性が大で、引張強度、曲げ耐力、曲げタフネス、耐衝撃性などの物性が充分でないと壁面のひび割れによる水漏れや外壁の剥離落下事故などが生じる危険性がある。そして、コンクリートの補強を目的として、鋼繊維やポリビニルアルコール繊維を混入することは広く行われている。
【０００３】
しかしながら、鋼繊維を混入したコンクリートは、鋼繊維の比重が７．８と重いために材料の運搬や混入作業が困難であり、また、鋼繊維が錆びる、などの欠点も指摘されている。また、ポリビニルアルコール繊維を混入したコンクリートは、繊維自身が吸水性を有し、また、繊維がアルカリで高温になると加水分解を起こすなどの不都合がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、近年、鋼繊維やポリビニルアルコール繊維に代替して、成形性が良好で軽量、低廉などの理由でポリオレフィン系繊維を使用する試みがある（例えば、特許文献２）。
ポリオレフィン系繊維としては、一般的に繊度が１００ｄｔ以下、繊維長さが５ｍｍ以下の単糸や集束糸、あるいはスプリット糸の短繊維が用いられることが多い。この繊維形状から性状として、低繊度でかつ短い繊維は、ファイバーボールという繊維塊が生成したり、嵩高となりセメント中への均一分散がし難いという欠点があり、そのため分散性を良くするために繊度を太くすると、セメントとの接着性が劣り曲げ応力がかかると繊維が引き抜けてしまうなど充分な補強効果が得られない傾向にある。
【０００５】
かかるポリオレフィン樹脂繊維のセメントとの親水性を改良するために、特定の波形状をしたポリプロピレンのモノフィラメントをカットした短繊維をその波の振幅は１〜４ｍｍ、波長は２〜２０ｍｍで、かつ振幅と波長の比が１／２〜１／５の範囲のものにポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステルとポリオキシアルキレン脂肪酸エステルからなる界面活性剤などを夫々塗布する方法が提案されている（例えば、特許文献３）。
しかしながら、上記提案の界面活性剤はポリオレフィン系樹脂繊維との接着性が十分でないため、セメントマトリックスと接着したとしても、ポリオレフィン系樹脂繊維とセメントマトリックス間に充分な接着力が得られず、セメント成形物の曲げタフネスを向上させることはできなかった。
【０００６】
【特許文献１】特公平１−４０７８６号公報（１頁）
【特許文献２】特開平９−８６９８４号公報（２頁）
【特許文献３】特開平１１−１１６２９７号公報（２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、ポリオレフィン樹脂繊維に対して親水性を付与でき、セメントとの分散性やセメントとの物理的結合が良好で、セメント成形物の曲げ強度や曲げタフネスを向上させるセメント補強繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨は、ポリプロピレンを紡糸し、延伸して、エンボス加工を施して得られた、その繊維断面の厚みと幅の比である平均偏平率が１／１．５〜１／７の範囲で、その単糸繊度が２００ｄｔ以上の波形状をした、その波の振幅が１〜４ｍｍ、波長が２〜２０ｍｍで、かつ振幅と波長の比が１／２〜１／５のモノフィラメント繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施し、その繊維表面のの繊維表面の濡れ張力を４０ｍＮ／ｍ以上となしたセメント補強繊維、に存する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のセメント補強繊維は、ポリプロピレンを紡糸し、延伸して、エンボス加工を施して得られた特定の波形状のモノフィラメント繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施し、その繊維表面の濡れ張力を４０ｍＮ／ｍ以上となしたことにより、ポリプロピレン繊維とセメントとの界面に於ける優れた親和性を付与することができるのであり、セメントマトリックスとの接着性に優れ、曲げ強度や曲げタフネスに優れたセメント成形物の製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において繊維原料に用いられるポリプロピレン系樹脂とは、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体あるいはランダム共重合体などのポリプロピレン共重合体またはそれらの混合物を使用することができる。これらの中では高強度、耐熱性を要求されるセメント強化用としてプロピレン単独重合体が望ましく、特にアイソタクチックペンタッド率０．９５以上のものを選択することが望ましい。このポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(以下、ＭＦＲと略す)は、連続的な安定生産性の点で０．１〜３０ｇ／１０分の範囲、より好ましくは１〜１０ｇ／１０分の範囲から選択するのがよい。
【００１１】
ポリプロピレン系樹脂には、その紡糸の過程において必要に応じ他のポリオレフィンが添加されてもよい。ここでの他のポリオレフィンとしては、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸アルキル共重合体などのポリエチレン系樹脂、ポリブテン−１等である。
【００１２】
上記ポリプロピレン組成物には、その使用目的により本発明の主旨を逸脱しない範囲において、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、無機充填材、有機充填材、架橋剤、発泡剤、核剤等の添加剤を配合してもよい。
【００１３】
本発明で紡糸されるポリプロピレン繊維は、その主体となる繊維形状は比較的に太いモノフィラメントを切断した短繊維であって、その製造方法としては特に限定されるものではなく円形や楕円形、異型、その他連糸形状のダイスからフィラメントを押し出す製造技術を採用することができる。
【００１４】
また、このモノフィラメントの構成として基本的な単層フィラメントの他に、ポリプロピレン高融点成分を芯層とし、ポリプロピレン低融点成分を鞘層とする複合モノフィラメントを使用することもできる。この製造方法は、各層のポリプロピレンを押出機で溶融混練し、２層の吐出孔が略同心円上に設けられたダイスの中心吐出孔から高融点成分からなる芯層を供給し、その外面に低融点成分からなる鞘層を押出して被覆して複合モノフィラメントを得るものである。この場合に実質的な強力が芯層の物性に依存するため、高融点成分としてプロピレン単独重合体、アイソタクチックポリプロピレンなどを使用することが好ましく、一方低融点成分としては、プロピレン−エチレンブロック共重合体及びランダム共重合体、シンジオタクチックポリプロピレンなどが好ましい。こうして得られる複合モノフィラメントを使用することで、コンクリート成形時の加熱養生におけるポリプロピレン繊維の熱劣化を抑制することができる。
【００１５】
次に、モノフィラメントは熱延伸及び熱弛緩処理を施し、この熱処理によってフィラメントの剛性を高めて、伸びの小さいセメント強化用として好適なポリプロピレンモノフィラメントが得られる。この熱延伸はポリプロピレンの融点以下、軟化点以上の温度下に行われ、通常は延伸温度が９０〜１５０℃、延伸倍率は通常５〜１２倍、好ましくは７〜９倍である。熱延伸法としては、熱ロール式、熱板式、赤外線照射式、熱風オーブン式、熱水式などの方式が採用できる。
【００１６】
形成されるポリプロピレンモノフィラメントの単糸繊度は２００〜１０,０００デシテックス（以下ｄｔと略す）の範囲であり、好ましくは２,０００〜６,５００ｄｔの範囲である。単糸繊度が２００ｄｔ未満では繊維が細すぎてコンクリート混和物中の分散が不均一でファイバーボールになり易く、施工性や補強性の点で問題となり、一方、単糸繊度が１０,０００ｄｔを超えると繊維のコンクリート混和物との接触面積が減少し曲げ応力に対して引き抜け易くなり補強効果が劣り好ましくない。
【００１７】
ポリプロピレンフィラメントの引張強度は５ｇ／ｄｔ以上であり、好ましくは、６ｇ／ｄｔ以上である。また、引張伸度は２０％以下であり、好ましくは、１５％以下である。引張強度、引張伸度がこれらの範囲を外れるとセメント強化用ポリプロピレン繊維としての強力が不充分となり好ましくない。
【００１８】
ポリプロピレンモノフィラメントは、紡糸、熱延伸の次工程として、表面に凹凸が付形されることが必要である。これによって、繊維とコンクリートとの接触面積を増加させて、コンクリート硬化後の繊維の引き抜けを抑制して補強効果を高めることができるのである。この表面に凹凸を付形する方法としては、モノフィラメントをエンボス加工する方法が挙げられる。エンボス加工は、モノフィラメントを延伸前または延伸後にエンボスロールを通すことにより行なうもので、モノフィラメントの長手方向に連続して凹凸が形成されるものである。
【００１９】
ここで、エンボスロールを通過するこにより、図１〜２に示すように、押し潰しによる繊維断面１の厚みＹと幅Ｘとの比である平均偏平率１／１．５〜１／７の範囲、好ましくは１／１．８〜１／７のであることが必要とされる。繊維断面１が偏平になることにより、波形状の付形が容易となる。この平均偏平率とは、付形された多様な形状の繊維断面における幅と高さの平均的な比率を示した数値であり、平均偏平率が１／１．５未満であると繊維表面に対する凹凸付形が少ないため平滑表面繊維と補強効果の差が認められなく、一方、平均偏平率が１／７を超えると付形による強度劣化が著しく、また前記所定繊度の繊維においてはコンクリート中への分散性が悪化する傾向にあり問題となる。
【００２０】
また、波形状モノフィラメント２の振幅Ｈおよび波長Ｌ等の形状は種々の数値をとりうるが、振幅Ｈは１〜４ｍｍ、波長Ｌは２〜２０ｍｍであること、および、振幅Ｈと波長Ｌの比が１／２〜１／５であることが重要である。振幅Ｈが１ｍｍ未満で、波長Ｌが２ｍｍ未満で、振幅Ｈの波長Ｌに対する比が１／２より大きいと補強効果が認められなく、振幅Ｈが４ｍｍを超え、波長Ｌが２０ｍｍを超え、振幅Ｈの波長Ｌに対する比が１／５より小さいとコンクリート中への分散性が悪化するので好ましくない。
【００２１】
本発明においては、上記ポリプロピレン繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施してなり表面酸化処理を施してなり、その表面の濡れ張力が４０ｍＮ／ｍ以上、好ましくは４０〜９０ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは４０〜７０ｍＮ／ｍの範囲することを特徴とする。表面の濡れ張力が４０ｍＮ／ｍ未満では、ポリオレフィン樹脂繊維に対して親水性を十分付与させることができず、セメント成形物の曲げ強度や衝撃強度を向上させることができない。
なお、濡れ張力は、ＪＩＳＫ６７６８（１９９９年）に準拠して測定した値である。
【００２２】
表面酸化処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレームプラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理より選ばれた少なくとも一種の処理方法であり、コロナ放電処理、プラズマ処理が好ましい。
【００２３】
コロナ放電処理は、通常用いられている処理条件、例えば、電極先端と被処理基布間の距離０．２〜５ｍｍの条件で、その処理量としては、ポリプロピレン繊維１ｍ２当たり１０ｗ・分以上、好ましくは１０〜２００Ｗ・分の範囲、さらに好ましくは２０〜１８０Ｗ・分 の範囲である。１０Ｗ・分／ｍ２ 未満では、コロナ放電処理の効果が不十分で、上記繊維表面の濡れ指数を上記範囲内にすることができず、セメント成形物の曲げ強度や衝撃強度を向上させることができない。
【００２４】
プラズマ処理工程は、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、ネオン、キセノン、水素、窒素、酸素、オゾン、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化硫黄等の単体ガスまたはこれらの混合ガス、例えば、酸素濃度５〜１５容量％を含有する酸素と窒素の混合ガスを大気圧近傍の圧力下で、対向電極間に電圧を印加してプラズマ放電を発生させることによって、プラズマジェットで電子的に励起せしめた後、帯電粒子を除去し、電気的に中性とした励起混合ガスを、プラスチック基材の表面に吹きつけることにより実施できる。プラズマ処理条件としては、例えば、処理するプラスチック基材が通過する電極間の距離は、基材の厚み、印加電圧の大きさ、混合ガスの流量等に応じて適宜決定されるが、通常１〜５０ｍｍ、好ましくは２〜３０ｍｍの範囲であり、上記電極間に印加する電圧は印加した際の電界強度が１〜４０ｋｖ／ｃｍとなるように印加するのが好ましく、その際の交流電源の周波数は、１〜１００ｋＨｚ、好ましくは、１〜１００ｋＨｚの範囲である。
【００２５】
フレームプラズマ処理工程は、天然ガスやプロパンを燃焼させた時に生じる火炎内のイオン化したプラズマを、プラスチック基材の表面に吹きつけることにより実施できる。
【００２６】
電子線照射処理工程は、プラスチック基材の表面に、電子線加速器により発生させた電子線を照射することにより行われる。電子線照射装置としては、例えば、線状のフィラメントからカーテン状に均一な電子線を照射できる装置「エレクトロカーテン」（商品名）を使用することができる。
【００２７】
紫外線照射処理工程は、たとえば２００〜４００ｍμの波長の紫外線を、プラスチック基材の表面に照射することにより実施される。
【００２８】
フッ素化処理としては、上記ポリプロピレン短繊維表面に酸素の存在下でフッ素ガスを接触させて、フッ素化処理して、ポリプロピレン繊維表面に表面酸化層を形成させ、その表面の濡れ指数を上記の範囲に改良するものとして、例えば、ポリプロピレン樹脂繊維を酸素ガス濃度６０〜９５容量％の存在下で、フッ素ガス濃度５〜４０容量％の範囲でフッ素化処理が行われる。また、その際、反応操作及び制御等を容易に行うために反応圧力を比較的に低圧力で行うのが好ましく、特に５０Ｐａ以下が好ましい。フッ素化処理の形式としては、回分式方式、連続式方式のいずれでも良く、また、処理温度としては、通常１０〜１００℃の範囲、好ましくは１０〜４０℃の範囲内で行われる。さらに、処理時間としては、フッ素ガスの濃度、圧力または処理温度等によっても異なるが、通常、１０〜２時間、好ましくは３０秒〜６０秒の範囲内で行われる。上記フッ素化処理を回分法で行う場合は、予めポリプロピレン繊維を反応容器内に仕込んだ後、真空脱気し、さらに酸素ガスを６０〜９５容量％を導入し、次いで、フッ素ガスを５〜４０容量％の範囲で導入して、処理温度として、１０〜１００℃の条件でフッ素化処理を行うのが望ましい。また、フッ素化処理後は、反応容器内の未反応ガスを排除し、さらに不活性ガスを用いて反応容器中を十分置換、換気する等をしてフッ素化処理したポリプロピレン繊維を得る。
【００２９】
こうして表面処理を施したポリプロピレン繊維は、所定長さにカットされセメント強化用の短繊維となる。短繊維の見かけ長さは５〜７０ｍｍ、好ましくは２０〜５０ｍｍである。見かけ長さが５ｍｍ未満では、セメントからの抜けが生じ、７０ｍｍを越える分散性が不良となり好ましくない。
【００３０】
本発明のセメント補強繊維は、補強繊維材としてセメント、細骨材、粗骨材、水及び適量のコンクリート混和剤に配合して用いられる。ここで、セメントとしてはポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント等の水硬性セメントまたは石膏、石灰等の気硬性セメント等のセメント類などが挙げられ、細骨材としては、川砂、海砂、山砂、珪砂、ガラス砂、鉄砂、灰砂、その他人工砂などが挙げられ、粗骨材としてはレキ、砂利、砕石、スラグ、各種人工軽量骨材などが代表的に挙げられる。
【００３１】
セメント中の繊維の配合量は、通常セメント固形分に対して０.１〜１０容量％が好ましい。また、ポリプロピレン繊維をセメントに混合する方法としては、セメント粉体に繊維を分散する方法、セメントスラリー中に繊維を分散するプレミックス法、セメントと繊維および水を同時に吹き付けるスプレーアップ法などの公知の方法を用いることができる。
【００３２】
繊維補強されたセメント成形体の用途としては、あらゆるセメント製品にわたるものであるが、例えば、建造物の壁材、床材コンクリート、仕上げモルタル、防水コンクリート、スレート屋根材等、あるいは土木関係部材としては道路、滑走路等の舗装、トンネルや法面の吹付コンクリート、道路標識、側溝等の道路部材、下水管、ケーブルダクト等のパイプ類、漁礁、護岸ブロック、テトラポット等、その他各種構築物として枕木、ベンチ、フラワーポット等に使用できる。
【００３３】
実施例１：
ポリプロピレン(アイソタクチックペンタッド分率＝０.９６、ＭＦＲ＝５．０ｇ／１０分)を押出機に投入して円形ノズルから紡糸して冷却した後に熱板接触式延伸法による加熱器で加熱し、延伸温度１３０℃、アニーリング温度１３５℃、延伸倍率１２倍で縦一軸延伸を行い、単糸繊度６４００ｄのモノフィラメントを成形した。
このモノフィラメントを多段のエンボスロールを通してエンボス加工し、繊維断面１の厚みＹが０.７５ｍｍ、幅Ｘが１.２ｍｍであって、波形状の振幅Ｈが２.３ｍｍ、波長Ｌが６.８ｍｍの波形状モノフィラメント２を得た。
この波形状モノフィラメント２の表面に表面酸化処理としてコロナ放電処理を波形状モノフィラメント表面１ｍ２当たり３０ｗ・分で処理を行ない、得られた波形状モノフィラメント表面の濡れ張力が４５ｍＮ／ｍであった。上記波形状モノフィラメントを繊維長が５０ｍｍになるように切断して短繊維とした。
【００３４】
つぎに、水セメント比６５％、細骨材率５２％の混合物に対して短繊維を０.４ｖ％配合し全体が均一になるように密閉型コンクリートミキサーにより混練した。セメント混合物の繊維浮上割合は０％、分散性は良好であった。ついで、１０ｍｍ×１０ｍｍ×４０ｍｍの供試体を得た後、２８日間標準養生を行い、下記方法で評価試験を行った。
その評価結果は、圧縮強度は２５.６Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.４８Ｎ／ｍｍ２、曲げ強度は４.５５Ｎ／ｍｍ２、曲げタフネスは２１．０Ｎ／ｍｍ、曲げじん性係数は２.４６Ｎ／ｍｍ２で、曲げ特性に優れていた。
【００３５】
なお、実施例では、下記方法により評価試験を行った
（１）圧縮強度は、ＪＩＳＡ１１０８準拠して行った。
（２）引張強度は、ＪＩＳＡ１１１３準拠して行った。
（３）曲げ強度、曲げタフネスは、鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法により、ＪＳＣＥ−Ｇ５５２準拠して行った。
（４）分散性評価は、セメント補強繊維とセメントを混練し、表面の状態を目視により評価した。
【００３６】
実施例２
実施例１と同様にして波形状モノフィラメント２を得、これをカットして５０ｍｍ長の短繊維を得た。
この短繊維を反応容器内に仕込んだ後、真空脱気し、酸素ガス８０容量％を導入し、次いで、フッ素ガス２０容量％を導入して、１０Paの圧力下で２０℃で反応させた。得られた波形状モノフィラメント短繊維の表面の濡れ張力は、６０ｍＮ／ｍであった。
得られた波形状モノフィラメント短繊維につき、実施例１と同様にして評価試験を行った。
その評価結果は、圧縮強度は２５.９Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.５０Ｎ／ｍｍ２、曲げ強度は４.９４Ｎ／ｍｍ２、曲げタフネスは２１．８Ｎ／ｍｍ、曲げじん性係数は２.５７Ｎ／ｍｍ２で、曲げ特性に優れていた。
【００３７】
比較例１：
ポリプロピレン(アイソタクチックペンタッド分率＝０.９６、ＭＦＲ＝５．０ｇ／１０分)を押出機に投入して円形ノズルから紡糸して冷却した後に熱板接触式延伸法による加熱器で加熱し、延伸温度１３０℃、アニーリング温度１３５℃、延伸倍率１２倍で縦一軸延伸を行い、単糸繊度６４００ｄのモノフィラメントを成形した。
このモノフィラメントを多段のエンボスロールを通してエンボス加工し、繊維断面１の厚みＹが０.７５ｍｍ、幅Ｘが１.２ｍｍであって、波形状の振幅Ｈが２.３ｍｍ、波長Ｌが６.８ｍｍの波形状モノフィラメント２を得た。
一方、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル（ＨＬＢ＝８.０）５０重量部とポリオキシアルキレン脂肪酸エステル（ＨＬＢ＝９.０）５０重量部を混合して表面処理剤水溶液を作成した。この表面処理剤水溶液に、先に形成した波形状モノフィラメントを浸漬後、乾燥させて平均繊維長が５０ｍｍ長になるようにカットし、短繊維を得た。
【００３８】
次に、水セメント比６５％、細骨材率５２％の混合物に対して短繊維を０.４ｖ％配合し全体が均一になるように密閉型コンクリートミキサーにより混練した。セメント混合物の繊維浮上割合は０％、分散性は良好であった。ついで、１０ｍｍ×１０ｍｍ×４０ｍｍの供試体を得た後、２８日間標準養生を行い、評価試験を行った。
その評価結果は、圧縮強度は２５.３Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.４２Ｎ／ｍｍ２、曲げ強度は４.１２Ｎ／ｍｍ２、曲げタフネスは１８.２Ｎ／ｍｍ、曲げじん性係数は２.１４Ｎ／ｍｍ２であり、曲げ特性は不十分であった。
【００３９】
比較例２：
モノフィラメントにエンボス加工をほどこさず、波形状を形成しなかったこと以外は比較例１と同様に行った。
その評価結果は、圧縮強度は２５.２Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.０２Ｎ／ｍｍ２、曲げ強度は３.９６Ｎ／ｍｍ２、曲げタフネスは９.８Ｎ／ｍｍ、曲げじん性係数は１.６４Ｎ／ｍｍ２で、曲げ特性は著しく不十分であった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のセメント補強繊維の断面図である。
【図２】本発明のセメント補強繊維の波形を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 繊維断面
Ｙ 繊維厚み
Ｘ 繊維幅
２ 波形状モノフィラメント
Ｈ 波形振幅
Ｌ 波形波長
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレンを紡糸し、延伸して、エンボス加工を施して得られた、その繊維断面の厚みと幅の比である平均偏平率が１／１．５〜１／７の範囲で、その単糸繊度が２００ｄｔ以上の波形状をした、その波の振幅が１〜４ｍｍ、波長が２〜２０ｍｍで、かつ振幅と波長の比が１／２〜１／５のモノフィラメント繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施し、その繊維表面の濡れ張力を４０ｍＮ／ｍ以上となしたことを特徴とするセメント補強繊維。
【請求項２】
酸化処理はコロナ放電処理またはプラズマ処理であり、その処理後の繊維表面の濡れ張力を４０〜７０ｍＮ／ｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のセメント補強繊維。
【請求項３】
フッ素化処理はフッ素ガス濃度５〜４０容量％の範囲で行い、その処理後の繊維表面の濡れ張力を５０〜９０ｍＮ／ｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のセメント補強繊維。
【請求項１】
ポリプロピレンを紡糸し、延伸して、エンボス加工を施して得られた、その繊維断面の厚みと幅の比である平均偏平率が１／１．５〜１／７の範囲で、その単糸繊度が２００ｄｔ以上の波形状をした、その波の振幅が１〜４ｍｍ、波長が２〜２０ｍｍで、かつ振幅と波長の比が１／２〜１／５のモノフィラメント繊維表面に対して、酸化処理或いはフッ素化処理からなる表面改質処理を施し、その繊維表面の濡れ張力を４０ｍＮ／ｍ以上となしたことを特徴とするセメント補強繊維。
【請求項２】
酸化処理はコロナ放電処理またはプラズマ処理であり、その処理後の繊維表面の濡れ張力を４０〜７０ｍＮ／ｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のセメント補強繊維。
【請求項３】
フッ素化処理はフッ素ガス濃度５〜４０容量％の範囲で行い、その処理後の繊維表面の濡れ張力を５０〜９０ｍＮ／ｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のセメント補強繊維。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−９６５６５（Ｐ２００６−９６５６５Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５３４００（Ｐ２００４−２５３４００）
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００２３４１２２）萩原工業株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００２３４１２２）萩原工業株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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