JP5236439B2 - Side profile fiber and cured body using the same - Google Patents
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Description
本発明は、側面が通常の繊維とは異なる形状である側面異形繊維および当該側面異形繊維を補強用繊維として用いて成る硬化体に関する。 The present invention relates to a side deformed fiber having a side shape different from that of a normal fiber and a cured body using the side deformed fiber as a reinforcing fiber.
各種硬化性材料、特にコンクリートおよびモルタルのような水硬性材料を強化するために、ポロプロピレンから成る、繊維長１ｍｍ〜２０ｍｍ程度の短繊維が補強用繊維として汎用されている。補強用繊維は、その補強機能を発揮するためには、硬化体材料から容易に抜けないものであることを要する。そこで、例えば、ポリプロピレンに他の樹脂を混合して、硬化体材料との親和性を高めることが提案され、あるいは、繊維の断面形状を異形にして、セメントとの物理的な結合を向上させることが提案されてきた。 In order to reinforce various curable materials, in particular, hydraulic materials such as concrete and mortar, short fibers made of polypropylene and having a fiber length of about 1 mm to 20 mm are widely used as reinforcing fibers. In order to exhibit the reinforcing function, the reinforcing fiber needs to be one that cannot be easily removed from the cured material. Therefore, for example, it has been proposed to mix other resins with polypropylene to increase the affinity with the cured material, or to improve the physical bonding with cement by making the cross-sectional shape of the fiber irregular. Has been proposed.
断面形状を異形にした補強用繊維として、例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂から紡糸したフィラメントの複数本の並列糸であり、これら並列糸相互が糸長方向に適宜間隔で連結部を形成して一体化した長繊維体からなる異形繊維が記載されている。この異形繊維は、並列糸のまま短繊維化されて、セメント強化用繊維として使用される。特許文献２は、補強硬化体の製造方法を開示し、当該方法は、有機繊維から成る撚糸を圧潰して圧潰撚糸を得る圧潰工程を含む。特許文献３には、補強用繊維として使用するものではないが、単一のポリエステルポリマーで構成されたマルチフィラメント糸であって、各フィラメントの横断面形状が多葉形であり、かつ各葉状部分の扁平度が１．５〜８であるとともに、フィラメントの長手方向にシック部とシン部を有し、該シック部の少なくとも一部が旋回状態にある、旋回部を有するポリエステル多葉断面マルチフィラメント糸が記載されている。 As a reinforcing fiber having an irregular cross-sectional shape, for example, Patent Document 1 discloses a plurality of parallel yarns of filaments spun from a thermoplastic resin, and the parallel yarns are connected at appropriate intervals in the yarn length direction. Deformed fibers consisting of long fiber bodies formed and integrated are described. This deformed fiber is shortened as a parallel yarn and used as a cement reinforcing fiber. Patent Document 2 discloses a method for producing a reinforced cured body, which includes a crushing step of crushing a twisted yarn made of organic fibers to obtain a crushed twisted yarn. In Patent Document 3, although not used as a reinforcing fiber, it is a multifilament yarn composed of a single polyester polymer, and each filament has a multilobal cross-sectional shape, and each leaf-shaped portion Polyester multi-leaf cross-sectional multifilament having a swirl portion having a flatness of 1.5 to 8 and having a chic portion and a thin portion in the longitudinal direction of the filament, and at least a part of the chic portion being swirled The yarn is described.
特許文献４は、偏平な断面を持ったポリアセタールモノフィラメントから成る短繊維であって、長さ５０mm当り３回転乃至５回転の捩り形状に形成した、セメント材料補強繊維を開示している。この繊維は、ポリアセタール繊維に常温で捩り加工を施して得られる。
特許文献１に記載の繊維における連結部は、表面に凹凸が彫込まれたバーなどを押付け或いは挟付けによる加熱押圧で付形して、フィラメントの押潰付形により拡幅部分を熱接着させる方法、または接着剤などを塗布し乾燥させる方法で、形成する必要がある。同様に、特許文献２に記載の方法も、圧潰工程を含む方法により、補強繊維を形成することを含む。これらの文献に記載のように、繊維を形成した後で、繊維の形状を変化させることは、製造効率および製造コストを考慮すると必ずしも好ましい方法ではない。また、特許文献３に記載のフィラメント糸は、異形断面を有するフィラメントを得るために、紡糸孔形状を多様形状にした紡糸口金を必要とし、また、旋回部を形成させるために、熱処理、および沸水中でのリラックス処理を必要とする。そのため、より安価であることが求められる補強繊維に、特許文献３に記載の方法を適用することは、現実的ではない。特許文献４に記載の繊維もまた、繊維化した後に回転をかける捩り加工を施して得られるものであり、後で捩れがなくなる（まっすぐな繊維になる）ことが多く、実用的ではない。また、後加工で回転をかけて捩れを形成する場合には、捩れの数を多くできないという問題がある。 The connection part in the fiber described in Patent Document 1 is a method in which a bar or the like whose surface is engraved with concaves and convexes is shaped by heating or pressing by pressing, and the widened portion is thermally bonded by pressing the filament. Or by applying an adhesive or the like and drying. Similarly, the method described in Patent Document 2 includes forming reinforcing fibers by a method including a crushing step. As described in these documents, changing the shape of the fiber after forming the fiber is not always a preferable method in consideration of manufacturing efficiency and manufacturing cost. Further, the filament yarn described in Patent Document 3 requires a spinneret having various spinning hole shapes in order to obtain a filament having an irregular cross section, and heat treatment and boiling water are used to form a swivel portion. Need a relaxing treatment in. Therefore, it is not realistic to apply the method described in Patent Document 3 to the reinforcing fiber that is required to be cheaper. The fiber described in Patent Document 4 is also obtained by twisting which is rotated after being fiberized, and is often not practically twisted (becomes straight fibers) later, which is not practical. In addition, when twist is formed by rotation in post-processing, there is a problem that the number of twists cannot be increased.
本発明は、硬化材料との物理的な結合ないし係止に優れている形状を有する繊維であって、後工程で付形処理を施すことなく製造することが可能な、繊維を提供することを目的とする。 The present invention provides a fiber having a shape excellent in physical bonding or locking with a curable material, which can be produced without performing a shaping process in a subsequent process. Objective.
前記課題を解決するため、本発明は、
熱可塑性樹脂から成り、
繊維横断面が略楕円形であって、平均長径Ｍａｖｅ、最大長径Ｍｍａｘおよび最小長径Ｍｍｉｎが、Ｍｍａｘ≦１．５×Ｍａｖｅ、Ｍｍｉｎ≧０．５×Ｍａｖｅを満たし、
少なくとも１つの捩れ部を有する、
側面異形繊維を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
Made of thermoplastic resin,
The fiber cross section is substantially elliptical, and the average major axis M ave , the maximum major axis M max and the minimum major axis M min satisfy M max ≦ 1.5 × M ave , M min ≧ 0.5 × M ave ,
Having at least one twist,
Provide side profile fibers.
ここで、「略楕円形」とは、繊維横断面形状の外周部分の少なくとも一部、好ましくは外周部分の長さの５０％以上が曲線で囲まれた形状であって、アスペクト比（長径／短径）が１よりも大きい長円形状を指す。従って、本発明でいう「略楕円形」には、図３に示す楕円形の他、一般的な楕円における短径が、一般的な楕円の長径の中点で交わらない図４のような形状、また、図３の楕円または図４の略楕円の一部が窪んでいる、図５に示すような形状も含まれる。本明細書において、長径は、最も長い差し渡しを指し、短径は長径に直交する差し渡しのうち、最も長い差し渡しを指す。「平均長径Ｍａｖｅ」とは、１０箇所で測定した長径の測定値の平均値であり、「最大長径Ｍｍａｘ」は、最も大きい長径の測定値であり、「最小長径Ｍｍｉｎ」は、最も小さい長径の測定値である。Ｍｍａｘ≦１．５×ＭａｖｅおよびＭｍｉｎ≧０．５×Ｍａｖｅを満たす繊維は、その繊維横断面形状および寸法の変動が、繊維全体にわたって比較的小さいことを意味する。 Here, “substantially oval” is a shape in which at least a part of the outer peripheral portion of the fiber cross-sectional shape, preferably 50% or more of the length of the outer peripheral portion is surrounded by a curve, and the aspect ratio (major axis / An ellipse shape having a minor axis greater than 1. Therefore, in the “substantially elliptical shape” in the present invention, in addition to the elliptical shape shown in FIG. 3, a shape as shown in FIG. Moreover, the shape as shown in FIG. 5 in which a part of the ellipse of FIG. 3 or the substantially ellipse of FIG. 4 is depressed is also included. In this specification, the major axis indicates the longest delivery, and the minor axis indicates the longest delivery among the delivery orthogonal to the major axis. “Average major axis M ave ” is an average value of measured values of major axis measured at 10 locations, “Maximum major axis M max ” is a measured value of the largest major axis, and “Minimum major axis M min ” is the largest. It is a measured value of a small major axis. A fiber that satisfies M max ≦ 1.5 × M ave and M min ≧ 0.5 × M ave means that the fiber cross-sectional shape and dimensional variations are relatively small throughout the fiber.
「捩れ部」とは、繊維の横断面が１８０度回転して形成される部分である。捩れ部が存在することにより、繊維は、見かけ状凹凸を有し、また、ざらざらとして、節を有するような触感を与え、硬化材料と物理的に良好に結合または係止する。「側面異形」という用語は、本発明の繊維が、通常の捩れ部の無い繊維と比較したときに、側面の状態が異なるものであることを示すために使用している。本発明の側面異形繊維の「捩れ部」を示す電子顕微鏡写真を図１に示す。図１において、捩れ部は符号２で示される部分を指す。 The “twisted portion” is a portion formed by rotating the cross section of the fiber by 180 degrees. Due to the presence of the twisted portion, the fiber has an appearance of irregularities and has a rough and tactile feel and is physically bonded or locked to the cured material. The term “side profile” is used to indicate that the fibers of the present invention have different side conditions when compared to normal untwisted fibers. An electron micrograph showing the “twisted portion” of the side profile fiber of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, the twisted portion indicates a portion indicated by reference numeral 2.
本発明の側面異形繊維は、紡糸工程において、紡糸ノズルの吐出口から吐出されるときに、捩れ部が形成されたものである。そのため、本発明の繊維は、例えば、５０ｍｍあたり、１〜１００００個という、比較的多数の捩れ部を有するものとして、得ることができる。 The side profile fiber of the present invention has a twisted portion formed when discharged from the discharge port of the spinning nozzle in the spinning process. Therefore, the fiber of the present invention can be obtained as a fiber having a relatively large number of twisted portions, for example, 1 to 10000 per 50 mm.
本発明の側面異形繊維は、側面が見かけ上凹凸を有し、この凹凸は繊維が硬化性材料の補強繊維として使用されたときに、係止部として抜けを防止する役割をする。また、本発明の側面異形繊維は、溶融した熱可塑性樹脂を、紡糸ノズルの吐出口から吐出させるときに、捩れ部が形成される方法によって製造することができるので、捩れ部を形成するための後加工を必要とせず、効率的に製造することができる。また、この方法で製造した繊維においては、捩れ部が逆戻りして無くなることが生じにくい。したがって、本発明によれば、良好な補強効果を発揮する、硬化性材料の補強用繊維を、安価に提供することができる。 The side profile fiber of the present invention has irregularities on the side surfaces, and the irregularities serve as a locking portion when the fiber is used as a reinforcing fiber for a curable material. In addition, the side profile fiber of the present invention can be manufactured by a method in which a twisted portion is formed when the molten thermoplastic resin is discharged from the discharge port of the spinning nozzle, so that the twisted portion is formed. It can be manufactured efficiently without the need for post-processing. Moreover, in the fiber manufactured by this method, the twisted portion is unlikely to return and disappear. Therefore, according to the present invention, the reinforcing fiber of the curable material that exhibits a good reinforcing effect can be provided at low cost.
本発明の側面異形繊維はまた、研磨材（例えば、研磨不織布）を構成する場合には、捩れ部が優れた研磨効果を発揮する。あるいは、本発明の繊維でワイパーを構成する場合には、捩れ部が優れた掻き取り効果を発揮する。さらに、本発明の繊維においては、捩れ部の存在により、通常の繊維よりも、単位長さ当たりの表面積が大きくなるため、本発明の繊維で、フィルターを構成する場合には、優れた濾過効果が得られる。また、捩れ部の存在により、濾過される液体または気体の乱流が生じ、フィルターと当該液体または気体との接触時間が長くなり、そのことによっても濾過効果が向上する。 When the side profile fiber of the present invention constitutes an abrasive (for example, an abrasive nonwoven fabric), the twisted portion exhibits an excellent polishing effect. Or when a wiper is comprised with the fiber of this invention, a twist part exhibits the scraping effect which was excellent. Furthermore, in the fiber of the present invention, the surface area per unit length is larger than that of a normal fiber due to the presence of the twisted portion. Therefore, when the filter is configured with the fiber of the present invention, an excellent filtration effect is obtained. Is obtained. Further, the presence of the twisted portion causes a turbulent flow of the liquid or gas to be filtered, and the contact time between the filter and the liquid or gas becomes longer, which also improves the filtration effect.
本発明の側面異形繊維は、熱可塑性樹脂から成り、繊維断面が略楕円形であって、繊維横断面の平均長径Ｍａｖｅ、最大長径Ｍｍａｘおよび最小長径Ｍｍｉｎが、Ｍｍａｘ≦１．５×Ｍａｖｅ、Ｍｍｉｎ≧０．５×Ｍａｖｅを満たし、少なくとも１つの捩れ部を有する。繊維の平均長径Ｍａｖｅ、最大長径Ｍｍａｘおよび最小長径Ｍｍｉｎが上記の関係を満たす繊維は、その繊維横断面形状および寸法の変動が、繊維全体にわたって比較的小さい。本発明の側面異形繊維において、平均長径Ｍａｖｅ、最大長径Ｍｍａｘおよび最小長径Ｍｍｉｎは、好ましくは、Ｍｍａｘ≦１．３×Ｍａｖｅ、Ｍｍｉｎ≧０．７×Ｍａｖｅを満たし、より好ましくは、Ｍｍａｘ≦１．１５×Ｍａｖｅ、Ｍｍｉｎ≧０．８５×Ｍａｖｅを満たす。ＭｍａｘおよびＭｍｉｎがＭａｖｅにより近い値となるほど、繊維の断面形状および寸法の変動は、繊維全体にわたってより小さくなり、繊維全体にわたって断面形状および寸法がより一定なものとなる。 The side modified fiber of the present invention is made of a thermoplastic resin and has a substantially elliptical fiber cross section. The average major axis M ave , the maximum major axis M max and the minimum major axis M min of the fiber cross section are M max ≦ 1.5. × M ave , M min ≧ 0.5 × M ave is satisfied, and at least one twist portion is included. The fiber whose average major axis M ave , maximum major axis M max, and minimum major axis M min satisfy the above relationship has a relatively small variation in the fiber cross-sectional shape and dimensions throughout the fiber. In the side modified fiber of the present invention, the average major axis M ave , the maximum major axis M max, and the minimum major axis M min preferably satisfy M max ≦ 1.3 × M ave , M min ≧ 0.7 × M ave , and more Preferably, M max ≦ 1.15 × M ave and M min ≧ 0.85 × M ave are satisfied. The closer M max and M min are to M ave , the smaller the variation in fiber cross-sectional shape and dimensions across the fiber, and the more constant the cross-sectional shape and dimensions across the fiber.
本発明の側面異形繊維において、繊維横断面の断面形状は、アスペクト比が１よりも大きい略楕円形である。アスペクト比は（長径／短径）、すなわち最も長い差し渡しの長さを長径とし、長径に直交する差し渡しのうち、最も長い差し渡しを短径としたときに、長径を短径で割った値に相当する。より具体的には、繊維横断面形状が図３に示す楕円形であれば、アスペクト比は、図３中の符号４で示される長径の長さを、符号５で示される短径の長さで割った値である。繊維横断面形状が図４に示す、本発明でいう略楕円形であって、長径と短径の交点が、長径の二等分点でない場合、アスペクト比は、図４中の符号６で示される長径の長さを、符号７で示される短径の長さで割った値となる。繊維横断面形状が図５に示す、本発明でいう略楕円形であって、繊維横断面において、凹部を有する形状のものである場合、アスペクト比は、図５中の符号８で示される長径の長さを、符号９で示される短径の長さで割った値となる。 In the side deformed fiber of the present invention, the cross-sectional shape of the fiber cross section is a substantially elliptical shape having an aspect ratio larger than 1. The aspect ratio is (major axis / minor axis), that is, the longest diameter is the major axis, and the major axis is divided by the minor axis when the longest axis is the minor axis out of the orthogonal axes. To do. More specifically, if the fiber cross-sectional shape is elliptical as shown in FIG. 3, the aspect ratio is the length of the major axis indicated by reference numeral 4 in FIG. 3 and the length of the minor axis indicated by reference numeral 5. The value divided by. When the cross-sectional shape of the fiber is substantially elliptical as shown in FIG. 4 and the intersection of the major axis and the minor axis is not a bisection point of the major axis, the aspect ratio is indicated by reference numeral 6 in FIG. The value obtained by dividing the length of the major axis by the length of the minor axis indicated by reference numeral 7. When the fiber cross-sectional shape is substantially elliptical as referred to in the present invention shown in FIG. 5 and the fiber cross-sectional shape has a recess, the aspect ratio is the major axis indicated by reference numeral 8 in FIG. Is a value obtained by dividing the length by the length of the minor axis indicated by reference numeral 9.
本発明の側面異形繊維において、繊維横断面の断面形状は、前記アスペクト比が１よりも大きい形状である。アスペクト比が１より大きい横断面の繊維を、繊維強化複合材料における補強繊維として使用した場合、アンカー効果が強化されると考えられる。また、アスペクト比が１よりも大きい側面異形繊維で繊維ウェブを形成し、当該ウェブで各種ワイパーまたは各種フィルターを構成する場合、異物を絡め取る効果、および流体中に含まれる異物を捕集する効果が高められる。また、アスペクト比が１よりも大きい側面異形繊維を束ねてブラシ状にした場合、拭き取り面に付着している異物を絡め取る効果が発揮される。本発明の側面異形繊維において、繊維横断面のアスペクト比は、１．０１以上であることが好ましく、１．０１以上であり、１０．００以下であることがより好ましく、１．２０以上、３．００以下であることがさらにより好ましい。アスペクト比が１０．００より大きいと、繊維横断面が偏平になりすぎて、繊維強力の低下が大きくなる。一方、アスペクト比を１０．００より大きくしても、上述の効果がそれほど強められるわけではない。 In the side deformed fiber of the present invention, the cross-sectional shape of the fiber cross section is a shape having the aspect ratio larger than 1. When fibers having a cross section with an aspect ratio larger than 1 are used as reinforcing fibers in the fiber-reinforced composite material, the anchor effect is considered to be reinforced. In addition, when a fiber web is formed with side profile fibers having an aspect ratio larger than 1, and various wipers or various filters are formed with the web, the effect of entanglement of foreign matter and the effect of collecting foreign matter contained in the fluid Is increased. In addition, when side-shaped deformed fibers having an aspect ratio larger than 1 are bundled into a brush shape, the effect of entwining foreign matter adhering to the wiping surface is exhibited. In the side profile fiber of the present invention, the aspect ratio of the fiber cross section is preferably 1.01 or more, more preferably 1.01 or more, more preferably 10.00 or less, and 1.20 or more, 3 Even more preferably, it is 0.000 or less. When the aspect ratio is greater than 10.00, the fiber cross section becomes too flat, and the fiber strength decreases greatly. On the other hand, even if the aspect ratio is greater than 10.00, the above-described effect is not so enhanced.
本発明の側面異形繊維のアスペクト比は次のようにして求める。繊維を任意の１０点で切断し、１０個の切断面を電子顕微鏡で拡大して観察し、観察された繊維横断面の長径および短径の長さを測定し、アスペクト比を算出する。１０個の切断面について求めた１０個のアスペクト比の平均を、その繊維のアスペクト比とする。 The aspect ratio of the side profile fiber of the present invention is determined as follows. The fiber is cut at 10 arbitrary points, 10 cut surfaces are enlarged and observed with an electron microscope, the lengths of the major and minor axes of the observed fiber cross section are measured, and the aspect ratio is calculated. The average of 10 aspect ratios obtained for 10 cut surfaces is taken as the aspect ratio of the fiber.
熱可塑性樹脂は、繊維の製造において通常用いられている熱可塑性樹脂から、任意に選択してよい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体等、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、およびエチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂；ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂；ナイロン６およびナイロン６６等のポリアミド系樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリオキシメチレン（ポリアセタール）樹脂；ポリケトン樹脂；ポリスチレン樹脂ならびにアクリル系樹脂から、１または複数の樹脂を選択して使用してよい。 The thermoplastic resin may be arbitrarily selected from thermoplastic resins usually used in the production of fibers. Specifically, polyethylene, polypropylene, polybutene-1, polymethylpentene, ethylene-propylene copolymer, etc., ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer Polyolefin resins such as polymers and ethylene- (meth) acrylate methyl copolymers; aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate; polylactic acid, polyethylene succinate, poly Aliphatic polyester resins such as butylene succinate; polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66; polycarbonate resins; polyoxymethylene (polyacetal) resins; polyketone resins; The acrylic resin may be used by selecting one or a plurality of resin.
熱可塑性樹脂は、好ましくは、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、またはポリプロピレンとポリメチルペンテンの混合物である。これらの樹脂は、比較的硬い（即ち、ＭＦＲ値が低い）種類のものが販売されているので、後述する方法で本発明の繊維を製造するのに好都合であることによる。例えば、ポリプロピレンは、そのＭＦＲ（２３０℃、荷重２１．１８Ｎ（２．１６kg））が、１〜１００ｇ／10分程度であるものも販売され、ポリメチルペンテンは、そのＭＦＲ（２６０℃、荷重４９Ｎ（５kg））が、１０〜３００ｇ／10分程度であるものも販売されている。また、これらの樹脂は、耐薬品性に優れ、コンクリートおよびモルタル等を補強する繊維の材料、ならびにワイパーおよびフィルターの材料として、使用実績がある点からも、好ましく用いられる。 The thermoplastic resin is preferably polypropylene, polymethylpentene, or a mixture of polypropylene and polymethylpentene. Since these resins are sold in a relatively hard type (that is, having a low MFR value), it is convenient for producing the fiber of the present invention by the method described later. For example, polypropylene having an MFR (230 ° C., load 21.18 N (2.16 kg)) of about 1 to 100 g / 10 min is sold, and polymethylpentene has an MFR (260 ° C., load 49 N). (5 kg)) is about 10 to 300 g / 10 min. In addition, these resins are preferably used because they have excellent chemical resistance and are used as fiber materials for reinforcing concrete and mortar and the like, and as wiper and filter materials.
本発明の側面異形繊維は、２以上の成分からなる複合繊維であってよい。具体的には、芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、サイドバイサイド型複合繊維、分割型複合繊維および海島型複合繊維のいずれであってもよい。 The side profile shaped fiber of the present invention may be a composite fiber composed of two or more components. Specifically, any of a core-sheath type composite fiber, an eccentric core-sheath type composite fiber, a side-by-side type composite fiber, a split type composite fiber, and a sea-island type composite fiber may be used.
本発明の繊維は、略楕円形の繊維横断面を有し、繊維横断面の平均長径Ｍａｖｅ、最大長径Ｍｍａｘおよび最小長径Ｍｍｉｎが、Ｍｍａｘ≦１．５×Ｍａｖｅ、Ｍｍｉｎ≧０．５×Ｍａｖｅを満たす。略楕円形、Ｍａｖｅ、ＭｍａｘおよびＭｍｉｎの意味は前述したとおりである。本発明の繊維は、横断面の輪郭を規定する外周部分の少なくとも一部、好ましくは外周部分の長さの５０％以上が曲線で囲まれた形状を有する。繊維横断面において、断面の外周部分が曲線を有さず、直線のみで形成されていると、繊維強化複合材料における補強繊維として、本発明の繊維を使用した場合、アンカー効果が弱くなると考えられる。 The fiber of the present invention has a substantially elliptical fiber cross section, and the average major axis M ave , maximum major axis M max and minimum major axis M min of the fiber cross section are M max ≦ 1.5 × M ave , M min ≧ Satisfies 0.5 × M ave . The meaning of the substantially elliptical shape, M ave , M max and M min is as described above. The fiber of the present invention has a shape in which at least a part of the outer peripheral portion defining the outline of the cross section, preferably 50% or more of the length of the outer peripheral portion is surrounded by a curve. In the cross section of the fiber, if the outer peripheral portion of the cross section has only a straight line and is formed of only a straight line, the anchor effect is considered to be weak when the fiber of the present invention is used as the reinforcing fiber in the fiber reinforced composite material. .
繊維横断面が、Ｍｍａｘ≦１．５×ＭａｖｅおよびＭｍｉｎ≧０．５×Ｍａｖｅを満たすことは、繊維横断面の形状および寸法が、繊維全体にわたってほぼ一定であることを意味する。それにより、繊維全体が均一な特性を有するので、例えば、この繊維をさらに延伸処理に付すこともできる。また、本発明の繊維を、硬化性材料の補強用繊維として例えば５０ｍｍ以下にカットしたときに、各繊維においてばらつきが生じにくい。本発明の繊維は、Ｍａｖｅ、ＭｍａｘおよびＭｍｉｎが上記いずれの関係を満たす場合においても、例えば、Ｍａｖｅが０．１〜５０００μｍであるものとして得ることができる。本発明の繊維の平均長径Ｍａｖｅは前記の範囲に限定されず、前記範囲外のＭａｖｅを有する繊維を製造することは可能である。Ｍａｖｅは、溶融紡糸の際、単位時間当たりの溶融ポリマーの吐出量を調節することによりで所望の値とすることができる。よって、本発明の繊維は、その用途に応じた、好ましい平均長径Ｍａｖｅを選択して、製造することができる。 A fiber cross section satisfying M max ≦ 1.5 × M ave and M min ≧ 0.5 × M ave means that the shape and dimensions of the fiber cross section are substantially constant throughout the fiber. Thereby, since the whole fiber has a uniform characteristic, for example, this fiber can be further subjected to a drawing treatment. Further, when the fiber of the present invention is cut to, for example, 50 mm or less as a reinforcing fiber for a curable material, variations are unlikely to occur in each fiber. The fiber of the present invention can be obtained as M ave is 0.1 to 5000 μm, for example, even when M ave , M max and M min satisfy any of the above relationships. The average major axis M ave of the fiber of the present invention is not limited to the above range, and it is possible to produce a fiber having M ave outside the above range. M ave can be set to a desired value by adjusting the amount of molten polymer discharged per unit time during melt spinning. Therefore, the fiber of the present invention can be produced by selecting a preferable average major axis M ave according to the application.
本発明の繊維の横断面積の長径および短径は、その用途に応じて、適宜選択される。例えば、本発明の繊維を硬化性材料の補強用繊維として使用する場合、平均長径（Ｍａｖｅ）は、１〜２０００μｍとすることが好ましく、１０〜１０００μｍとすることがより好ましい。本発明の繊維で研磨材を構成する場合、研磨材の形態にもよるが、平均長径（Ｍａｖｅ）は、０．１〜１００μｍとすることが好ましく、１〜５０μｍとすることがより好ましい。本発明の繊維でワイパーを構成する場合、ワイパーの形態にもよるが、例えば不織布の形態とする場合、平均長径（Ｍａｖｅ）は、０．１〜１０００μｍとすることが好ましく、１０〜１００μｍとすることがより好ましい。本発明の繊維で、長繊維から成り、長繊維が立体的に絡み合った立体網状体のごとき外観を呈するフィルターを構成する場合、平均長径（Ｍａｖｅ）は、１０〜５０００μｍとすることが好ましく、１００〜３０００μｍとすることがより好ましい。本発明の繊維で不織布の形態のフィルターを構成する場合、平均長径（Ｍａｖｅ）は、０．１〜１０００μｍとすることが好ましく、１〜１００μｍとすることがより好ましい。 The major axis and minor axis of the cross-sectional area of the fiber of the present invention are appropriately selected according to the application. For example, when the fiber of the present invention is used as a reinforcing fiber for a curable material, the average major axis (M ave ) is preferably 1 to 2000 μm, and more preferably 10 to 1000 μm. When the abrasive is composed of the fibers of the present invention, the average major axis (M ave ) is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 50 μm, although it depends on the form of the abrasive. When constituting the wiper with the fiber of the present invention, depending on the form of the wiper, for example, in the case of a non-woven form, the average major axis (M ave ) is preferably 0.1 to 1000 μm, and 10 to 100 μm. More preferably. When the filter of the present invention is composed of long fibers, and constitutes a filter having an appearance like a three-dimensional network in which the long fibers are entangled three-dimensionally, the average long diameter (M ave ) is preferably 10 to 5000 μm, More preferably, the thickness is 100 to 3000 μm. When the filter of the form of a nonwoven fabric is comprised with the fiber of this invention, it is preferable that an average major axis ( Mave ) shall be 0.1-1000 micrometers, and it is more preferable to set it as 1-100 micrometers.
捩れ部は、前述のとおり、繊維の横断面が１８０°回転している部分をいう。捩れ部の外観の一例は、図１に示されるとおりである。捩れ部は本発明の繊維において、少なくとも１つ含まれる。本発明の繊維は、その平均長径Ｍａｖｅが１〜１０００μｍであるときには、好ましくは、捩れ部を、５０ｍｍあたり、１〜１００００個有し、より好ましくは、５〜５０００個、さらに好ましくは６〜１０００個有する。一般に平均長径Ｍａｖｅが大きくなるほど、多くの捩れ部を形成することが困難となる。よって、例えば、平均長径Ｍａｖｅが２５０〜７５０μｍ程度であるときには、捩れ部の数は、５０ｍｍあたり６〜２５０個程度としてよい。その場合でも、所定の効果を得ることができる。 As described above, the twisted portion refers to a portion where the cross section of the fiber is rotated by 180 °. An example of the appearance of the twisted portion is as shown in FIG. At least one twist portion is included in the fiber of the present invention. When the average major axis M ave is 1-1000 μm, the fiber of the present invention preferably has 1 to 10,000 twisted parts per 50 mm, more preferably 5 to 5000, and still more preferably 6 to Have 1000. In general, as the average major axis M ave increases, it becomes more difficult to form a large number of twisted portions. Therefore, for example, when the average major axis M ave is about 250 to 750 μm, the number of twisted portions may be about 6 to 250 per 50 mm. Even in that case, a predetermined effect can be obtained.
本発明の繊維は、後述するように、紡糸ノズルの吐出口から、捩れ部を有するフィラメントを紡糸する方法で製造できるので、比較的数多くの捩れ部を有する形態にできる。また、本発明において、捩れ部はほぼ等間隔に形成される。捩れ部が形成された繊維においては、捩れ部が「節」のような外観を呈し、また、捩れに沿って、反射光の向きが変化する。よって、本発明の繊維は、独特の煌めきを放つ、意匠性の高い繊維となる。捩れ部を有する繊維はまた、２本の指で挟んで繊維長に沿って指をずらしていくと、ざらざらとした触感を与え、捩れ部が抵抗感をもたらす。 As will be described later, the fiber of the present invention can be produced by a method of spinning a filament having a twisted portion from a discharge port of a spinning nozzle, and therefore can have a relatively large number of twisted portions. In the present invention, the twisted portions are formed at substantially equal intervals. In a fiber in which a twisted portion is formed, the twisted portion has an appearance like a “node”, and the direction of reflected light changes along the twist. Therefore, the fiber of the present invention is a highly designable fiber that emits a unique sparkle. A fiber having a twisted portion also gives a rough feel when the finger is moved along the fiber length by being sandwiched between two fingers, and the twisted portion provides a sense of resistance.
本発明の異形側面繊維は、後述するような方法で、溶融紡糸法により、捩れ部を有するフィラメントとして得た後、繊度および繊維強力の調整を目的として、延伸処理に付すことができる。 The deformed side fiber of the present invention can be subjected to a drawing treatment for the purpose of adjusting the fineness and fiber strength after being obtained as a filament having a twisted portion by a melt spinning method by a method as described later.
本発明の繊維を硬化性材料の補強用繊維として使用する場合、繊維は、２〜５０ｍｍ、より好ましくは３ｍｍ〜３０ｍｍ程度の繊維長を有するようにカットされる。その場合、捩れ部は、繊維長あたり２個またはそれよりも多い数で存在することが好ましい。１本の短繊維につき、複数個の捩れ部が存在すると、捩れ部を有しない通常の繊維と比較して、捩れ部による物理的な結合または係止が向上した、硬化体を得ることができる。 When the fiber of the present invention is used as a reinforcing fiber for a curable material, the fiber is cut so as to have a fiber length of about 2 to 50 mm, more preferably about 3 mm to 30 mm. In that case, it is preferable that two or more twist portions exist per fiber length. When a plurality of twisted portions are present for one short fiber, a cured body having improved physical coupling or locking by the twisted portion can be obtained as compared with a normal fiber having no twisted portion. .
本発明の繊維で研磨材を構成する場合、繊維は、例えば、５〜１００ｍｍの繊維長を有するようにカットされる。その場合、捩れ部は、０．０１〜２ｍｍ間隔で設けられることが好ましい。本発明の繊維でワイパーを構成する場合、繊維は、例えば、２０〜８０ｍｍの繊維長を有するようにカットされる。その場合、捩れ部は、０．００１〜０．１００ｍｍ間隔で設けられることが好ましい。本発明の繊維で不織布の形態からなるフィルターを構成する場合、フィルターはステープル繊維で構成されてよく、あるいはスパンボンド不織布等の長繊維（連続繊維）が集合してなる形態であってよい。フィルターは、好ましくは、長繊維（連続繊維）が集合してなる形態である。その場合、捩れ部は、長繊維において、０．００１〜０．１００ｍｍ間隔で設けられることが好ましい。また、本発明の繊維で、長繊維から成り、長繊維が立体的に絡み合った立体網状体のごとき外観を呈するフィルターを構成する場合、捩れ部は、０．０１〜１０ｍｍ間隔で設けられることが好ましく、０．１〜１ｍｍ間隔で設けられることがより好ましい。 When comprising an abrasive with the fiber of this invention, a fiber is cut so that it may have a fiber length of 5-100 mm, for example. In that case, the twisted portions are preferably provided at intervals of 0.01 to 2 mm. When a wiper is comprised with the fiber of this invention, a fiber is cut so that it may have a fiber length of 20-80 mm, for example. In that case, the twisted portions are preferably provided at intervals of 0.001 to 0.100 mm. When the filter of the present invention is composed of a nonwoven fabric, the filter may be composed of staple fibers, or may be a configuration in which long fibers (continuous fibers) such as a spunbond nonwoven fabric are aggregated. The filter is preferably in a form in which long fibers (continuous fibers) are aggregated. In that case, it is preferable that a twist part is provided in 0.001-0.100 mm space | interval in a long fiber. In addition, when the filter of the present invention is composed of long fibers and forms a filter such as a three-dimensional network in which the long fibers are entangled three-dimensionally, the twisted portions may be provided at intervals of 0.01 to 10 mm. Preferably, it is more preferably provided at intervals of 0.1 to 1 mm.
本発明の繊維は、繊維束として提供してよい。繊維束は、本発明の繊維を複数本含み、各繊維が、他の１又は複数の繊維と結合してなる。そのような繊維束もまた、硬化性材料の補強用繊維として好ましく用いられる。繊維束は好ましくは、硬化性材料と混合するまでは、繊維束の形態を有し、硬化性材料と混合中に結合がはずれて、１本ずつに分離するような結合強度で結合している。そのような繊維束を用いると、硬化性材料との混合中に繊維の凝集が生じず、かつ硬化体において１本１本の繊維が良好に補強機能を発揮する。繊維束は、後述する方法で本発明の繊維を製造するに際し、紡糸ノズルから吐出されたフィラメントの冷却を弱くすることによって、あるいは紡糸ノズルにおける吐出口の間隔を狭くすることによって、紡糸中のフィラメントを融着させる方法により、得ることができる。 The fibers of the present invention may be provided as a fiber bundle. The fiber bundle includes a plurality of the fibers of the present invention, and each fiber is combined with one or more other fibers. Such a fiber bundle is also preferably used as a reinforcing fiber for the curable material. The fiber bundle is preferably in the form of a fiber bundle until it is mixed with the curable material and bonded with a bond strength such that the bond breaks during mixing with the curable material and separates one by one. . When such a fiber bundle is used, fiber aggregation does not occur during mixing with the curable material, and each fiber in the cured body exhibits a good reinforcing function. When producing the fiber of the present invention by the method described later, the fiber bundle is a filament that is being spun by weakening the cooling of the filament discharged from the spinning nozzle or by narrowing the interval between the discharge ports of the spinning nozzle. Can be obtained by the method of fusing.
前述のとおり、本発明の繊維は、硬化性材料の補強用繊維として特に好ましく用いられる。捩れ部が、繊維表面において凹凸となって、硬化性材料に係止しやすくなり、繊維が硬化体から抜けにくくなるからである。繊維の抜けが防止されると、硬化体の強度が大きくなり、剥離等が有効に防止される。硬化性材料は、特に限定されず、コンクリート、モルタル、およびセメントペーストのような水和反応により硬化する水硬性硬化材料（または水硬性硬化配合物）であってよい。 As described above, the fiber of the present invention is particularly preferably used as a reinforcing fiber for a curable material. This is because the twisted portion becomes uneven on the fiber surface and is easily locked to the curable material, and the fiber is difficult to come off from the cured body. When the fibers are prevented from coming off, the strength of the cured body is increased, and peeling and the like are effectively prevented. The curable material is not particularly limited, and may be a hydraulic curable material (or hydraulic curable compound) that is cured by a hydration reaction such as concrete, mortar, and cement paste.
硬化体は、用途および硬化性材料の種類等に応じて、適宜、本発明の繊維の含有量を選択して、硬化性材料と混合した後、硬化性材料を硬化させ、さらに養生して、製造する。本発明の繊維は、硬化性材料（骨材等も含む）の質量を１００質量部としたときに、１〜１０質量部の量で混合することが好ましい。 Depending on the application and the type of curable material, etc., the cured body is appropriately selected the content of the fiber of the present invention, mixed with the curable material, cured the curable material, further cured, To manufacture. The fibers of the present invention are preferably mixed in an amount of 1 to 10 parts by mass when the mass of the curable material (including aggregates and the like) is 100 parts by mass.
次に、本発明の繊維の製造方法を説明する。本発明の繊維の製造方法は、熱可塑性樹脂を溶融し、紡糸ノズルから一定流量で吐出させることを含む製造方法であって、樹脂の少なくとも一部が、重力が作用する方向に対して、角度を形成するように、紡糸ノズル内で樹脂を進行させて、紡糸ノズルの吐出口から、捩れ部を形成させながら、樹脂を吐出させることを含む。即ち、本発明の繊維の製造方法は、溶融させた熱可塑性樹脂を、一定の流量で（即ち、一定の吐出量で）ノズルから吐出させるときに、樹脂の少なくとも一部を、樹脂に重力が作用する方向に対して、角度を形成するように、紡糸ノズル内で進行させることを特徴とする。この特徴により、捩れ部を有するフィラメントを、紡糸ノズルから吐出させることが可能となり、紡糸後の別工程で捩れ部を形成することを要しない。 Next, the manufacturing method of the fiber of this invention is demonstrated. The fiber manufacturing method of the present invention is a manufacturing method including melting a thermoplastic resin and discharging it from a spinning nozzle at a constant flow rate, wherein at least a part of the resin has an angle with respect to the direction in which gravity acts. The resin is advanced in the spinning nozzle so that the twisted portion is formed from the outlet of the spinning nozzle, and the resin is discharged. That is, in the fiber manufacturing method of the present invention, when the molten thermoplastic resin is discharged from the nozzle at a constant flow rate (that is, at a constant discharge amount), at least a part of the resin is subjected to gravity on the resin. It advances in a spinning nozzle so that an angle may be formed with respect to the acting direction. This feature makes it possible to discharge a filament having a twisted portion from a spinning nozzle, and it is not necessary to form the twisted portion in a separate process after spinning.
熱可塑性樹脂の溶融は、合成繊維製造の分野で通常用いられている方法および装置を用いて行ってよい。また、樹脂の流量（吐出量）は、ギヤポンプ等を用いて調整する。紡糸ノズル内において、樹脂の少なくとも一部を、樹脂の重力が作用する方向に対して、角度を形成するように進行させることは、紡糸ノズルに形成されるノズル孔（オリフィスと呼ばれることもある）の形状を、円錐台形状または楕円錐台形状にすることにより達成される。ノズル孔の形状が円錐台形状または楕円錐台形状であると、ノズル孔の側面に沿って進行する樹脂は、重力が作用する方向と角度を形成することとなる。 The melting of the thermoplastic resin may be performed using a method and an apparatus usually used in the field of synthetic fiber production. The flow rate (discharge amount) of the resin is adjusted using a gear pump or the like. In the spinning nozzle, advancing at least a part of the resin so as to form an angle with respect to the direction in which the gravity of the resin acts causes a nozzle hole formed in the spinning nozzle (sometimes referred to as an orifice). This is achieved by making the shape into a truncated cone shape or an elliptical truncated cone shape. When the shape of the nozzle hole is a truncated cone shape or an elliptical truncated cone shape, the resin traveling along the side surface of the nozzle hole forms an angle with the direction in which gravity acts.
円錐台形状のノズル孔の一例を、縦断面図にて模式的に図２（ａ）に示す。このノズル３ａを使用する場合において、ＭＦＲ（２３０℃、荷重２１．１８Ｎ（２．１６kg））が０．１〜１００ｇ／10分程度のポリプロピレン樹脂を使用すると、捩れ部を形成できる。これに対し、図２（ｂ）に示すように、ノズル孔３ｂが、側面において、吐出口に対して鉛直な部分を有し、傾斜している部分が（ａ）と比較して少ない（例えば、ノズル孔全体の３／４以下である）と、相当高い粘度の樹脂を用いる必要があるところ、そのような樹脂の使用は、溶融紡糸機に過度の負担を与え、紡糸そのものを不可能にする。 An example of a truncated conical nozzle hole is schematically shown in FIG. In the case of using this nozzle 3a, if a polypropylene resin having an MFR (230 ° C., load 21.18N (2.16 kg)) of about 0.1 to 100 g / 10 minutes is used, a twisted portion can be formed. On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), the nozzle hole 3b has a portion perpendicular to the discharge port on the side surface, and the inclined portion is smaller than (a) (for example, However, the use of such resin imposes an excessive burden on the melt spinning machine and makes spinning itself impossible. To do.
樹脂の少なくとも一部を、例えば前記の紡糸ノズルを使用して、重力が作用する方向に対して、角度を形成するようにノズル内で進行させることにより、捩れ部が生じる理由として、樹脂の粘度のバランスの小さなくずれが考えられる。樹脂の粘度に僅かなばらつきが生じると、吐出口における樹脂の流量にも同様のばらつきが生じ、そのことが捩れの形成につながると考えられる。捩れ部が形成されるように高粘度の樹脂を選択して紡糸すると、吐出口が円形であっても横断面形状が略楕円形の繊維が得られる。捩れ部は、ノズル孔形状が楕円錐台形である紡糸ノズルを使用すると、より形成されやすい。 As a reason why a twist portion is generated by causing at least a part of the resin to advance in the nozzle so as to form an angle with respect to the direction in which gravity acts, for example, using the spinning nozzle described above, the viscosity of the resin A small break in the balance is considered. If a slight variation occurs in the viscosity of the resin, the same variation occurs in the flow rate of the resin at the discharge port, which is considered to lead to the formation of twist. When a high-viscosity resin is selected and spun so as to form a twisted portion, a fiber having a substantially elliptical cross section can be obtained even if the discharge port is circular. The twisted portion is more easily formed when a spinning nozzle having a nozzle hole shape of an elliptic frustum shape is used.
ノズル孔の直径（吐出口が楕円形の場合は長径）は、０．１〜１０ｍｍ程度であってよい。尤も、ノズル孔の直径は、これに限定されず、最終的に得ようとする繊維の繊度に応じて、より大きく、又はより小さくしてよい。一般に、ノズル孔の直径が小さいほど、捩れ部がより狭い間隔で形成される。 The diameter of the nozzle hole (the long diameter when the discharge port is elliptical) may be about 0.1 to 10 mm. However, the diameter of the nozzle hole is not limited to this, and may be larger or smaller depending on the fineness of the fiber to be finally obtained. In general, the smaller the nozzle hole diameter, the narrower the twisted portions are formed.
紡糸ノズルから吐出されたフィラメントは、通常のように冷却して、引き取られる。冷却は十分に行って、引き取りの際に捩れ部の捩れが崩れる、又は捩れが戻ってストレートな繊維となることを防止する必要がある。冷却されて、捩れ部が固定された繊維は、延伸処理に付して、細い繊維を得るようにしてよい。繊維は延伸されると、捩れ部と捩れ部との間隔が広くなる。 The filament discharged from the spinning nozzle is cooled and taken up as usual. It is necessary to perform cooling sufficiently to prevent the twist of the twisted portion from being broken during the take-up or to prevent the twist from returning to a straight fiber. The fiber that has been cooled and to which the twisted portion has been fixed may be subjected to a drawing treatment to obtain a fine fiber. When the fiber is drawn, the distance between the twisted portion and the twisted portion becomes wide.
（繊維１）
融解ピーク温度が１６５℃、ＭＦＲが１．９ｇ／10分であるポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ（株）製、商品名ＦＹ６Ｈ）を用意した。この樹脂を図２（ａ）に示すノズル孔形状（ノズル孔 直径０．３ｍｍの円形、台形の高さ２．０ｍｍ、側面の傾斜角は重力方向と３０°の角度αを形成）を１９８個有する紡糸ノズルを用い、吐出量を１３３ｇ／分、紡糸温度を２３０℃、紡糸ヘッド温度を２３０℃として溶融押出し、紡糸ノズルから押し出されたフィラメントを、機械的に巻き取らず、自然落下させて引き取ることで、横断面形状が略楕円形であり、捩れ部を有する繊維を得た。
(Fiber 1)
A polypropylene resin having a melting peak temperature of 165 ° C. and an MFR of 1.9 g / 10 min (manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., trade name FY6H) was prepared. This resin has 198 nozzle hole shapes (nozzle hole diameter 0.3 mm, trapezoidal height 2.0 mm, side surface tilt angle forms an angle α of 30 ° with the gravitational direction) shown in FIG. Using a spinning nozzle having a discharge rate of 133 g / min, a spinning temperature of 230 ° C., a spinning head temperature of 230 ° C., and melt extrusion. Thus, a fiber having a substantially elliptical cross-sectional shape and having a twisted portion was obtained.
得られた繊維の中から２本の繊維を選び出し、それぞれ繊維１−ａ、繊維１−ｂとした。この２本の繊維の平均長径Ｍａｖｅ、最大長径Ｍｍａｘ、最小長径Ｍｍｉｎ、アスペクト比、及び５０ｍｍあたりの捩れ部の個数を測定した。繊維１−ａは、最大長径が６６２μｍ、最小長径が６０８μｍ、平均長径が６３６μｍ、アスペクト比は１．６２、５０ｍｍあたりの捩れ部の個数は５３個であった。繊維繊維１−ｂは、最大長径が６１８μｍ、最小長径が５４５μｍ、平均長径が５８０μｍ、アスペクト比は１．４６、５０ｍｍあたりの捩れ部の個数は５５個であった。上記の繊維１−ａ、繊維１−ｂの各数値を表１に示す。上記の方法で得られた繊維１を繊維長５ｍｍの短繊維にカットして、他の繊維との比較に供した。 Two fibers were selected from the obtained fibers to be fibers 1-a and 1-b, respectively. The average major axis M ave , the maximum major axis M max , the minimum major axis M min , the aspect ratio, and the number of twisted parts per 50 mm of these two fibers were measured. The fiber 1-a had a maximum major axis of 662 μm, a minimum major axis of 608 μm, an average major axis of 636 μm, an aspect ratio of 1.62, and the number of twisted parts per 50 mm was 53. The fiber fiber 1-b had a maximum major axis of 618 μm, a minimum major axis of 545 μm, an average major axis of 580 μm, an aspect ratio of 1.46, and the number of twisted parts per 50 mm was 55. Table 1 shows the numerical values of the fibers 1-a and 1-b. The fiber 1 obtained by the above method was cut into a short fiber having a fiber length of 5 mm and used for comparison with other fibers.
（繊維２）
繊維１の製造に使用した樹脂と同じ樹脂を、図２（ｂ）に示すノズル孔形状（ノズル孔 直径０．５ｍｍの円形）を１００個有する紡糸ノズルを用い、吐出量を８０．９ｇ／分、紡糸温度を２３０℃、紡糸ヘッド温度を２３０℃として溶融押出し、紡糸ノズルから押し出されたフィラメントを、機械的に巻き取らず、自然落下させて引き取ることで、横断面形状が円形である繊維を得た。この繊維は、平均繊維径が３７１μｍであり、捩れ部は形成されなかった。この繊維を繊維長５ｍｍの短繊維にカットした。
(Fiber 2)
A spinning nozzle having 100 nozzle holes (nozzle hole 0.5 mm in diameter) shown in FIG. 2 (b) is used as the resin used for the production of the fiber 1 and the discharge rate is 80.9 g / min. The fiber having a circular cross-sectional shape is obtained by melt-extrusion at a spinning temperature of 230 ° C. and a spinning head temperature of 230 ° C. Obtained. This fiber had an average fiber diameter of 371 μm, and no twisted portion was formed. This fiber was cut into short fibers having a fiber length of 5 mm.
上記において、樹脂の融解ピーク温度は、示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ（株）製）を使用し、サンプル量を５．０ｍｇとして、２００℃で５分間保持した後、４０℃まで１０℃／minの降温スピードで冷却した後、１０℃／minの昇温スピードで融解させて、融解熱量曲線を得、得られた融解熱量曲線より求めた。また、樹脂（本実施例ではポリプロピレン樹脂のみ）のＭＦＲは、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎ（２．１６kg）で測定した。 In the above, the melting peak temperature of the resin was measured using a differential scanning calorimeter (manufactured by Seiko Instruments Co., Ltd.), and the sample amount was 5.0 mg. After cooling at a temperature lowering speed, the product was melted at a temperature rising speed of 10 ° C./min to obtain a heat of fusion curve, which was obtained from the obtained heat of fusion curve. Moreover, MFR of resin (only a polypropylene resin in a present Example) was measured by the temperature of 230 degreeC and the load of 21.18N (2.16 kg) according to JIS-K-7210.
（試料１）
セメントと骨材を質量比で４：１の割合で配合したコンクリートに対し、繊維１を、３質量％混入させた。このコンクリートと水とを、質量比で９：１の割合で混合し、混練を行った後、型に流し込んで硬化させ、さらに自然養生した。得られた硬化体を、ＪＩＳ Ａ−１４０８に準じて、曲げ試験に付したところ、曲げ強度は６６．５ｋｇ／ｃｍ２であった。
(Sample 1)
3% by mass of fiber 1 was mixed with concrete in which cement and aggregate were mixed at a mass ratio of 4: 1. The concrete and water were mixed at a mass ratio of 9: 1, kneaded, poured into a mold and cured, and further naturally cured. The obtained cured product was subjected to a bending test according to JIS A-1408, and the bending strength was 66.5 kg / cm 2 .
（試料２）
繊維１に代えて繊維２を使用したこと以外は、試料１の製造で採用した手順と同様の手順に従って、硬化体を作製した。得られた硬化体を、曲げ試験に付したところ、曲げ強度は５７．９ｋｇ／ｃｍ２であった。
(Sample 2)
A cured body was produced according to the same procedure as that adopted in the manufacture of Sample 1 except that fiber 2 was used instead of fiber 1. When the obtained hardened body was subjected to a bending test, the bending strength was 57.9 kg / cm 2 .
試料１および２は、明らかに曲げ強度において差を有していた。このことは、繊維に形成された捩れ部が、硬化体の補強に寄与していることを示している。また、この結果は、捩れ部が硬化体の製造の間も、元に戻ることなく保持されて、硬化体においても、繊維が捩れ部を有する形態で存在していることを示している。 Samples 1 and 2 clearly had a difference in bending strength. This has shown that the twist part formed in the fiber has contributed to reinforcement of a hardening body. Further, this result shows that the twisted portion is retained without returning to the original state during the production of the cured body, and the fiber exists in the form having the twisted portion also in the cured body.
本発明の繊維は、紡糸の際に形成され、固定された、捩れ部を有し、側面が異形のものであるから、異形部分を利用して、硬化性材料の補強用繊維、研磨材を構成する繊維、ワイパーを構成する繊維およびフィルターを構成する繊維として使用するのに適している。 Since the fiber of the present invention has a twisted portion formed and fixed during spinning, and the side surface is irregularly shaped, the irregularly shaped portion is used to reinforce the reinforcing fiber and abrasive of the curable material. It is suitable for use as a constituent fiber, a fiber constituting a wiper, and a fiber constituting a filter.
１ 側面異形繊維
２ 捩れ部
３ａ、３ｂ 紡糸ノズル孔
４ 長径
５ 短径
６ 長径
７ 短径
８ 長径
９ 短径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Side profile fiber 2 Twist part 3a, 3b Spinning nozzle hole 4 Long diameter 5 Short diameter 6 Long diameter 7 Short diameter 8 Long diameter 9 Short diameter
Claims (5)
繊維横断面が略楕円形であって、平均長径Ｍａｖｅ、最大長径Ｍｍａｘおよび最小長径Ｍｍｉｎが、Ｍｍａｘ≦１．５×Ｍａｖｅ、Ｍｍｉｎ≧０．５×Ｍａｖｅを満たし、
少なくとも１つの捩れ部を有する、
側面異形繊維である、硬化性材料の補強用繊維。 Made of thermoplastic resin,
The fiber cross section is substantially elliptical, and the average major axis M ave , the maximum major axis M max and the minimum major axis M min satisfy M max ≦ 1.5 × M ave , M min ≧ 0.5 × M ave ,
Having at least one twist,
Reinforcing fiber of curable material that is a side profile fiber.
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