JPH1059754A - Polypropylene fiber for reinforcing cement and cement molded body - Google Patents
Polypropylene fiber for reinforcing cement and cement molded bodyInfo
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- JPH1059754A JPH1059754A JP23729396A JP23729396A JPH1059754A JP H1059754 A JPH1059754 A JP H1059754A JP 23729396 A JP23729396 A JP 23729396A JP 23729396 A JP23729396 A JP 23729396A JP H1059754 A JPH1059754 A JP H1059754A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はセメント成型体を補
強するためのポリプロピレン繊維に関する。The present invention relates to a polypropylene fiber for reinforcing a cement molding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、石綿に替わるセメント補強用
繊維として種々の無機繊維、合成繊維の使用が提案さ
れ、実用に供されている。その中の一つとしてポリプロ
ピレン繊維がある。ポリプロピレンは耐アルカリ性に優
れており、セメント成型体を高温下で養生させた場合で
も脆化しにくいことから、近年汎用されつつある。2. Description of the Related Art Conventionally, various inorganic fibers and synthetic fibers have been proposed as cement reinforcing fibers instead of asbestos, and have been put to practical use. One of them is a polypropylene fiber. Polypropylene has been used widely in recent years because it has excellent alkali resistance and does not easily become brittle even when a cement molded body is cured at high temperatures.
【０００３】例えば、特開昭６０−５９１１３号、特開
昭６２−４１３３１号、特公平３−２０５０５号公報に
はポリプロピレン樹脂を溶融紡糸したセメント補強用繊
維が記載されている。特開平１−１２２９４３号公報に
は、ポリプロピレン樹脂フィルムを***開繊させた補強
用繊維が提案されている。For example, JP-A-60-59113, JP-A-62-41331, and JP-B-3-20505 describe cement reinforcing fibers obtained by melt-spinning a polypropylene resin. JP-A-1-122943 proposes a reinforcing fiber obtained by splitting and opening a polypropylene resin film.
【０００４】本出願人も、ポリプロピレンの優れた性質
に着目し、より高強力のポリプロピレン繊維を提供すべ
く、特定の分子量を持ち、低結晶性成分が少なく、立体
規則性の極めて高い高結晶性ポリプロピレンからなる繊
維を特願平４−１２３９５９号（特開平５−１７０４９
７号）において提案した。The present applicant has also paid attention to the excellent properties of polypropylene, and has a specific molecular weight, a low crystallinity component, and a very high tacticity, in order to provide higher strength polypropylene fibers. Fibers made of polypropylene are disclosed in Japanese Patent Application No. 4-123959 (JP-A-5-17049).
No. 7).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】さて、最近の傾向とし
て、セメント成型体をオートクレーブ養生させる際の加
熱温度の上昇が認められる。これは、養生時間を短くし
て生産効率の向上を図ろうとすることによる。As a recent tendency, an increase in the heating temperature during the autoclave curing of a cement molding has been recognized. This is due to shortening the curing time to improve production efficiency.
【０００６】しかし、加熱温度の上昇により、セメント
補強用繊維の補強効果は低下することが多い。即ち、高
い温度で養生すると、繊維が溶融あるいは軟化して繊維
の形状を失い、セメント成型体中で補強繊維として作用
することができなくなる。例えば、前述したポリプロピ
レン繊維を含む成型体を、１７５℃以上でオートクレー
ブ養生することは困難である。However, the reinforcing effect of the fiber for reinforcing cement often decreases with an increase in the heating temperature. That is, when cured at a high temperature, the fibers are melted or softened to lose the shape of the fibers, and cannot function as reinforcing fibers in the cement molding. For example, it is difficult to autoclave a molded body containing the above-mentioned polypropylene fiber at 175 ° C. or higher.
【０００７】かかる不都合を回避するには、融点の高い
樹脂を用いて繊維を製造すれば良いが、たとえ融点が高
くても耐湿熱アルカリ性がなければ融点以下の温度でも
化学的作用により劣化してしまう。例えば、ビニロン繊
維の融点は約２３０℃であるが、１１０℃程度で加熱さ
れるとセメント中のアルカリ成分により劣化が著しく進
行し、その結果、補強効果が低下する。In order to avoid such inconvenience, the fiber may be produced by using a resin having a high melting point. I will. For example, the melting point of vinylon fiber is about 230 ° C., but if it is heated at about 110 ° C., the deterioration will remarkably proceed due to the alkali component in the cement, and as a result, the reinforcing effect will decrease.
【０００８】このように、高温下でのオートクレーブ養
生に適したセメント補強用繊維はごく一部のものに限ら
れているのが実状である。本発明は、かかる実状に鑑み
てなされてものであり、高温下でのオートクレーブ養生
に特に適したポリプロピレン繊維を提供することを目的
とする。As described above, the fact is that only a small part of the cement reinforcing fibers suitable for autoclave curing at high temperatures are limited. The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a polypropylene fiber particularly suitable for autoclave curing under high temperatures.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のセメント補強用
繊維は、ポリプロピレン樹脂が溶融紡糸されてなり、メ
ルトフローレート（ＭＦＲ）が２〜１０であることを特
徴とする。低ＭＦＲのポリプロピレン繊維は、高温下で
も流動しにくく、繊維の形状を保ちやすい。従って、養
生後も補強効果が著しく低下することはない。The fiber for reinforcing cement of the present invention is characterized in that a polypropylene resin is melt-spun and the melt flow rate (MFR) is 2 to 10. Low MFR polypropylene fibers are less likely to flow, even at high temperatures, and are more likely to retain their shape. Therefore, the reinforcing effect does not significantly decrease even after curing.
【００１０】上記補強用繊維を形成するポリプロピレン
樹脂は、Ｑ値（Ｑ；重量平均分子量／数平均分子量の
比）が５未満、沸騰ｎ−ヘプタン不溶分（ＨＩ；重量
％）が９７＜ＨＩ＜１００、アイソタクチックペンタッ
ド分率（ＩＰＦ；モル％）が９４＜ＩＰＦ＜１００であ
ることが望ましい。かかる高結晶性ポリプロピレン樹脂
からなる繊維は、破断強力が高く、剛直性が大きいの
で、この繊維を用いればセメント成型体の強度をより向
上させることが可能である。The polypropylene resin forming the reinforcing fibers has a Q value (Q; ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight) of less than 5, and a boiling n-heptane insoluble content (HI; weight%) of 97 <HI < It is desirable that the isotactic pentad fraction (IPF; mol%) be 94 <IPF <100. Such a fiber made of a highly crystalline polypropylene resin has a high breaking strength and a large rigidity, so that the use of this fiber can further improve the strength of the cement molding.
【００１１】本発明のセメント補強用繊維は、平均直径
が１μｍ未満の炭酸カルシウム微粉末が２〜２０重量％
含まれているポリプロピレン樹脂から構成されることが
望ましい。炭酸カルシウム微粉末の存在により樹脂の比
重が大きくなるため、このような樹脂を用いれば水中沈
降性のよい繊維を得ることができる。The cement reinforcing fiber of the present invention comprises 2 to 20% by weight of calcium carbonate fine powder having an average diameter of less than 1 μm.
It is desirable to be composed of the contained polypropylene resin. Since the specific gravity of the resin increases due to the presence of the fine calcium carbonate powder, a fiber having good sedimentation in water can be obtained by using such a resin.
【００１２】また、本発明のセメント補強用繊維は、芯
成分と鞘成分とからなり、芯成分が炭酸カルシウムを含
まない低ＭＦＲのポリプロピレン樹脂で形成され、鞘成
分が炭酸カルシウムを含む低ＭＦＲのポリプロピレン樹
脂で形成された芯鞘型複合繊維であってもよい。この構
造によれば、炭酸カルシウムを含まない芯成分が繊維の
強力を確保するので、炭酸カルシウム微粉末を含む単一
繊維よりも高強力のものを得ることができる。Further, the cement reinforcing fiber of the present invention comprises a core component and a sheath component, wherein the core component is formed of a low MFR polypropylene resin containing no calcium carbonate, and the sheath component has a low MFR containing calcium carbonate. A core-sheath type composite fiber formed of a polypropylene resin may be used. According to this structure, since the core component containing no calcium carbonate secures the strength of the fiber, it is possible to obtain a fiber having higher strength than a single fiber containing fine calcium carbonate powder.
【００１３】本発明のセメント補強用繊維の繊維表面に
は、炭素数８〜１８のノルマルアルキルホスフェートア
ルカリ金属塩が０．０５〜１０重量％付着していること
が望ましい。かかる繊維処理剤は、セメントスラリー中
に存在するカルシウムイオン、もしくは炭酸カルシウム
を含む繊維から浸出したカルシウムイオンとイオン交換
して繊維表面にノルマルアルキルホスフェートカルシウ
ム塩を形成し、繊維の親水性およびセメント組成物との
親和性を向上させる。It is desirable that 0.05 to 10% by weight of a normal alkyl phosphate alkali metal salt having 8 to 18 carbon atoms adhere to the fiber surface of the cement reinforcing fiber of the present invention. Such a fiber treating agent ion-exchanges with calcium ions present in a cement slurry or calcium ions leached from a fiber containing calcium carbonate to form a normal alkyl phosphate calcium salt on the fiber surface, thereby improving the hydrophilicity and the cement composition of the fiber. Improve affinity with objects.
【００１４】上述したような繊維を混合してセメント成
型体を製造すれば、高温下でオートクレーブ養生した場
合であっても、高強度の成型体を得ることが可能とな
る。以下、本発明の実施の形態を説明する。If a cement molding is produced by mixing the above-mentioned fibers, a high-strength molding can be obtained even when autoclaved at a high temperature. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明のセメント補強用繊維はＭ
ＦＲが２〜１０であることを特徴とする。ＭＦＲが２未
満の繊維を得ることは難しく、ＭＦＲが１０を超えると
オートクレーブ後の補強効果の低下度合が通常のポリプ
ロピレン繊維程度となり、好ましくない。本発明の繊維
のＭＦＲは２〜６であることがより好ましく、２〜４で
あることがさらに好ましい。かかる繊維は、比較的重合
度の高いポリプロピレン樹脂を溶融紡糸することにより
得られる。具体的には、溶融紡糸の際の樹脂の重合度の
低下を考慮して、ＭＦＲが１〜８のポリプロピレン樹脂
を用いる。ＭＦＲが１未満では、低温で溶融紡糸するこ
とができない。勿論、紡糸温度を上げれば紡糸は可能で
あるが、高温の溶融紡糸は樹脂の重合度の低下を招く。
その結果、紡糸後のポリプロピレン樹脂のＭＦＲが高く
なるため、ＭＦＲの大きな繊維しか得られず、低ＭＦＲ
の樹脂を用いる意味がなくなる。ＭＦＲが８を超える樹
脂では、ＭＦＲが前述した範囲内にある繊維を得ること
が困難である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The cement reinforcing fiber of the present invention is M
FR is 2-10. It is difficult to obtain a fiber having an MFR of less than 2, and if the MFR exceeds 10, the degree of reduction in the reinforcing effect after autoclaving becomes unfavorable because it is about the same as ordinary polypropylene fibers. The MFR of the fiber of the present invention is more preferably 2 to 6, and even more preferably 2 to 4. Such fibers are obtained by melt spinning a polypropylene resin having a relatively high degree of polymerization. Specifically, a polypropylene resin having an MFR of 1 to 8 is used in consideration of a decrease in the degree of polymerization of the resin during melt spinning. If the MFR is less than 1, melt spinning cannot be performed at a low temperature. Of course, spinning is possible if the spinning temperature is raised, but high-temperature melt spinning causes a decrease in the degree of polymerization of the resin.
As a result, since the polypropylene resin after spinning has a high MFR, only fibers having a large MFR can be obtained, and a low MFR is obtained.
There is no point in using the resin. With a resin having an MFR of more than 8, it is difficult to obtain a fiber having an MFR within the above-mentioned range.
【００１６】本発明で用いるポリプロピレン樹脂は、メ
ルトフローレートが低く、かつＱ値（Ｑ；重量平均分子
量／数平均分子量の比）が５未満、沸騰ｎ−ヘプタン不
溶分（ＨＩ；重量％）が９７＜ＨＩ＜１００、アイソタ
クチックペンタッド分率（ＩＰＦ；モル％）が９４＜Ｉ
ＰＦ＜１００であることが好ましい。The polypropylene resin used in the present invention has a low melt flow rate, a Q value (Q; ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight) of less than 5, and a boiling n-heptane insoluble matter (HI; weight%). 97 <HI <100, isotactic pentad fraction (IPF; mol%) is 94 <I
Preferably, PF <100.
【００１７】ここで、重量平均分子量は、例えば光散乱
法、粘度法、超延遠心等を用いて、Ｍｗ＝［ΣＮｉＭｉ
2 ］／［ΣＮｉＭｉ］の式によって求められる。また数
平均分子量は、例えば末端基定量法、氷点降下法、沸点
上昇法、浸透圧法を用いて、Ｍｎ＝［ΣＮｉＭｉ］／
［ΣＮｉ］の式によって求められる。一般に重量平均分
子量／数平均分子量は、多分散度の尺度として用いら
れ、この値が１（単分散）より大きくなるほど分子量分
布曲線が幅広く（ブロード）になることを意味する。ま
た枝分かれが多いポリマーも高い数値になる。Here, the weight average molecular weight can be determined by, for example, using a light scattering method, a viscosity method, ultra-centrifugal centrifugation, or the like, Mw = [ΣNiMi
2 ] / [ΣNiMi]. The number average molecular weight can be determined by, for example, using an end group determination method, a freezing point depression method, a boiling point increase method, or an osmotic pressure method, as Mn = [ΣNiMi] /
It is obtained by the equation [ΣNi]. In general, the weight average molecular weight / number average molecular weight is used as a measure of the degree of polydispersity, and a value larger than 1 (monodispersion) means that the molecular weight distribution curve becomes broader (broader). Also, a polymer having many branches has a high numerical value.
【００１８】かかる樹脂は、沸騰ｎ−ヘプタン不溶分が
大きく低結晶性成分が少ないので、延伸されても結晶配
向が阻害されず、アイソタクチックペンタッド分率が大
きく立体規則性に優れているので、延伸による結晶配向
が助長されやすく、またＱ値が低いので、延伸性が良く
高倍率の延伸が可能であるという利点を有する。Since such a resin has a high boiling n-heptane insoluble content and a low crystallinity component, it does not hinder the crystal orientation even when stretched, and has a large isotactic pentad fraction and excellent stereoregularity. Therefore, there is an advantage that the crystal orientation is easily promoted by stretching, and since the Q value is low, stretchability is good and stretching at a high magnification is possible.
【００１９】この樹脂は、通常のポリプロピレンに比し
て分子量が高く、高度に配向結晶しやすいことを特徴と
する。従って、繊維化に際しては、通常のポリプロピレ
ンと同様に分子の絡まりと切断を回避するよう、できる
だけ低い温度で溶融紡糸し、できるだけ高い温度で高延
伸倍率で延伸して高度に結晶配向した繊維とすることが
望ましい。This resin is characterized in that it has a higher molecular weight than ordinary polypropylene and is highly susceptible to oriented crystals. Therefore, at the time of fiberization, similarly to ordinary polypropylene, melt spinning is performed at a temperature as low as possible so as to avoid entanglement and cutting of molecules, and drawn at a high draw ratio at a temperature as high as possible to obtain a highly crystallized fiber. It is desirable.
【００２０】本発明のセメント補強用ポリプロピレン繊
維には、炭酸カルシウム微粉末が含まれていてもよい。
炭酸カルシウム微粉末の存在により、ポリプロピレン樹
脂の比重が大きくなり、セメントスラリー中における繊
維の沈降性が良好となる。The cement reinforcing polypropylene fiber of the present invention may contain calcium carbonate fine powder.
Due to the presence of the calcium carbonate fine powder, the specific gravity of the polypropylene resin is increased, and the sedimentability of the fibers in the cement slurry is improved.
【００２１】炭酸カルシウム微粉末の含有量は、繊維
中、２〜２０重量％であることが望ましい。より好まし
くは６〜１２重量％である。２重量％未満では、ポリプ
ロピレンの比重が殆ど変わらず、前述の効果が得られな
い。また、後述するような特定の繊維処理剤とのイオン
交換による親水性の向上という効果も得られない。２０
重量％を超えると、紡糸性が低下し、安定して繊維を得
ることができない。炭酸カルシウム微粉末の含有量が多
くなるにつれ、繊維の強力が低下することにも留意する
必要がある。The content of the fine calcium carbonate powder is preferably 2 to 20% by weight in the fiber. More preferably, it is 6 to 12% by weight. If it is less than 2% by weight, the specific gravity of polypropylene hardly changes, and the above-mentioned effects cannot be obtained. Further, the effect of improving hydrophilicity by ion exchange with a specific fiber treating agent as described later cannot be obtained. 20
If the content is more than 10% by weight, the spinnability will be reduced, and fibers cannot be obtained stably. It should also be noted that as the content of fine calcium carbonate powder increases, the fiber strength decreases.
【００２２】炭酸カルシウム微粉末の平均直径は、紡糸
性の点から１μｍ未満であることが望ましい。より好ま
しくは、０．６μｍ未満である。また、使用する微粉末
中に直径２μｍ以上の粒子が含まれていないことが望ま
しい。大きな粒子の存在は、紡糸性の低下を招くためで
ある。The average diameter of the fine calcium carbonate powder is desirably less than 1 μm from the viewpoint of spinnability. More preferably, it is less than 0.6 μm. It is also desirable that the fine powder used does not contain particles having a diameter of 2 μm or more. This is because the presence of large particles causes a decrease in spinnability.
【００２３】炭酸カルシウムの微粉末は、樹脂原料の段
階で混合しておく。このとき、微粉末に金属石鹸等の界
面活性剤を予め付着させておくと、樹脂への分散性が良
くなる。The fine powder of calcium carbonate is mixed at the stage of resin raw material. At this time, if a surfactant such as metal soap is previously attached to the fine powder, the dispersibility in the resin is improved.
【００２４】炭酸カルシウム微粉末は繊維の表面近傍の
みに含まれていてもよい。そのような繊維は、炭酸カル
シウム微粉末を含む低ＭＦＲのポリプロピレン樹脂を鞘
成分とし、炭酸カルシウム微粉末を含まない低ＭＦＲの
ポリプロピレン樹脂を芯成分とする芯鞘型複合繊維とす
ることにより得られる。かかる構造によれば、炭酸カル
シウム微粉末を含まない芯部において繊維の強力が確保
されるので、炭酸カルシウムを含むポリプロピレン樹脂
からなる単一繊維よりも高強力の繊維を得ることができ
る。The fine calcium carbonate powder may be contained only near the surface of the fiber. Such a fiber is obtained by using a core-sheath type composite fiber having a low MFR polypropylene resin containing calcium carbonate fine powder as a sheath component and a low MFR polypropylene resin not containing calcium carbonate fine powder as a core component. . According to this structure, the strength of the fiber is secured in the core portion not containing the fine calcium carbonate powder, so that a fiber having a higher strength than a single fiber made of a polypropylene resin containing calcium carbonate can be obtained.
【００２５】芯鞘型複合繊維の複合比は、容積比で芯／
鞘＝２／８〜８／２となることが望ましい。芯成分の占
める割合が小さいと繊維の強力が低くなる。また、鞘成
分の占める割合が小さいと炭酸カルシウム微粉末の含有
量が少なくなり、目的とする効果を得ることができな
い。The conjugate ratio of the core-in-sheath type conjugate fiber is as follows:
It is desirable that sheath = 2/8 to 8/2. If the ratio of the core component is small, the strength of the fiber is low. On the other hand, if the proportion of the sheath component is small, the content of the calcium carbonate fine powder is small, and the desired effect cannot be obtained.
【００２６】鞘成分に含まれる炭酸カルシウム微粉末の
割合は、繊維全体の比重をどの程度増加させるかによっ
て決定される。前述したとおり、繊維全体に占める炭酸
カルシウム微粉末の割合が２重量％以上でなければ比重
増加による効果は認められない。従って、そうなるよう
に、芯／鞘の複合比から計算して鞘成分中の炭酸カルシ
ウム微粉末の含有量を決定する必要がある。但し、鞘成
分中の炭酸カルシウムの割合が２０重量％を超えると安
定して繊維を得ることができない。また、鞘成分に２重
量％程度の炭酸カルシウム微粉末が含まれていれば、比
重増加による効果は得られないものの、後述する特定の
繊維処理剤とのイオン交換による親水性の向上という効
果は得られる。従って、鞘成分に占める炭酸カルシウム
の割合は２〜２０重量％であることが望ましい。The proportion of the calcium carbonate fine powder contained in the sheath component is determined by how much the specific gravity of the whole fiber is increased. As described above, if the proportion of the calcium carbonate fine powder in the whole fiber is not less than 2% by weight, the effect of the increase in specific gravity is not recognized. Therefore, it is necessary to determine the content of the calcium carbonate fine powder in the sheath component by calculating from the composite ratio of the core / sheath. However, if the proportion of calcium carbonate in the sheath component exceeds 20% by weight, fibers cannot be obtained stably. If the sheath component contains about 2% by weight of calcium carbonate fine powder, the effect of increasing the specific gravity cannot be obtained, but the effect of improving the hydrophilicity by ion exchange with a specific fiber treating agent described later is not obtained. can get. Therefore, the proportion of calcium carbonate in the sheath component is preferably 2 to 20% by weight.
【００２７】本発明のセメント補強用繊維の繊度は、単
一型もしくは複合型繊維いずれの場合においても、２デ
ニール以上５０デニール未満であることが望ましい。繊
度が小さいほどセメント成型体の表面平滑性は良好とな
るが、低ＭＦＲのポリプロピレン樹脂を使用する場合
は、溶融粘度が低いために紡糸押出機への付加が大き
く、細デニールの繊維を得ることが難しい。一方、繊度
が大きい程、繊維の生産効率は良くなる。しかし繊維が
太くなる程、セメント成型体の表面平滑性は損なわれ
る。よって、繊度は上記範囲内にすることが望ましい。The fineness of the fiber for reinforcing cement of the present invention is desirably 2 denier or more and less than 50 denier regardless of whether it is a single fiber or a composite fiber. The smaller the fineness is, the better the surface smoothness of the cement molded product is. However, when using a low MFR polypropylene resin, the melt viscosity is low, so the addition to the spinning extruder is large, and fine denier fibers can be obtained. Is difficult. On the other hand, the higher the fineness, the better the fiber production efficiency. However, as the fibers become thicker, the surface smoothness of the cement molding is impaired. Therefore, the fineness is desirably within the above range.
【００２８】本発明のセメント補強用繊維は、セメント
スラリー中における分散性を良くし、セメント組成物と
の親和性を高めるために、その繊維表面を繊維処理剤で
処理することが望ましい。繊維処理剤としては、炭素数
８〜１８のノルマルアルキル基を有するモノアルキルエ
ステルまたはジアルキルエステルのホスフェート塩が好
ましい。さらに、このノルマルアルキルホスフェート塩
は、ナトリウム塩、もしくはカリウム塩等のアルカリ金
属塩であることが望ましい。この繊維処理剤を付着させ
た繊維をスラリー中に投入すると、スラリー中のカルシ
ウムイオンとのイオン交換が生じてノルマルアルキルホ
スフェートカルシウム塩が繊維表面に固着し、繊維の親
水性が向上する。The fiber for reinforcing cement of the present invention is desirably treated with a fiber treating agent in order to improve dispersibility in a cement slurry and increase affinity with a cement composition. As the fiber treating agent, a phosphate salt of a monoalkyl ester or a dialkyl ester having a normal alkyl group having 8 to 18 carbon atoms is preferable. Further, the normal alkyl phosphate salt is preferably an alkali metal salt such as a sodium salt or a potassium salt. When the fiber to which the fiber treating agent is attached is put into the slurry, ion exchange with calcium ions in the slurry occurs, and the calcium salt of normal alkyl phosphate is fixed to the fiber surface, and the hydrophilicity of the fiber is improved.
【００２９】ノルマルアルキルホスフェート塩は、繊維
重量に対して０．０５〜１０重量％付着させることが望
ましい。０．０５重量％未満では、所期の効果が充分に
得られず、１０重量％を超えても効果は変わらず不経済
である。The normal alkyl phosphate salt is desirably adhered at 0.05 to 10% by weight based on the weight of the fiber. If it is less than 0.05% by weight, the desired effect cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 10% by weight, the effect remains unchanged and is uneconomical.
【００３０】なお、前述した炭酸カルシウム微粉末を含
む繊維をノルマルアルキルホスフェート塩で処理した場
合には、水の存在下で、繊維中より浸出したカルシウム
イオンとノルマルアルキルホスフェート塩のイオン交換
が繊維表面において生じる。そのため、真水に分散させ
た場合でも繊維の分散性が良好であり、繊維の浮上現象
も少なくなる。また、繊維中のカルシウムイオンが交換
されるので、スラリー中のカルシウムイオンが交換され
た場合に比べ、アルキルホスフェートカルシウム塩の繊
維表面への固着がしっかりとしたものになり、繊維の親
水性及びセメント組成物との親和性がより向上されるこ
ととなる。When the fiber containing the fine calcium carbonate powder is treated with a normal alkyl phosphate salt, the ion exchange between calcium ions leached out of the fiber and the normal alkyl phosphate salt in the presence of water causes the fiber surface to be exchanged. Occurs in Therefore, even when the fibers are dispersed in fresh water, the dispersibility of the fibers is good, and the floating phenomenon of the fibers is reduced. In addition, since calcium ions in the fibers are exchanged, the fixation of the alkyl phosphate calcium salt to the fiber surface becomes firmer than when calcium ions in the slurry are exchanged, and the hydrophilicity of the fibers and the cement The affinity with the composition will be further improved.
【００３１】ノルマルアルキルホスフェートアルカリ金
属塩を付着させた繊維には、さらに燐酸系塩を付着させ
てもよい。燐酸系塩を付着させることにより、前述のイ
オン交換がより促進される。The fiber to which the normal alkyl phosphate alkali metal salt is adhered may be further adhered with a phosphoric acid salt. By attaching the phosphate salt, the above-mentioned ion exchange is further promoted.
【００３２】燐酸系塩としては、例えば燐酸水素二カリ
ウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸二水素カリウム、燐
酸二水素ナトリウム、燐酸二水素カルシウム、ピロ燐酸
カリウム、ピロ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸カルシウム、
ピロ燐酸二水素カリウム、ピロ燐酸二水素ナトリウム、
メタ燐酸カリウム、メタ燐酸ナトリウム、トリポリ燐酸
カリウム、トリポリ燐酸ナトリウム等が挙げられる。使
用に際しては、一種類のみを用いてもよいし、二種以上
混合して用いてもよい。Examples of the phosphate salts include dipotassium hydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, potassium pyrophosphate, sodium pyrophosphate, calcium pyrophosphate, and the like.
Potassium dihydrogen pyrophosphate, sodium dihydrogen pyrophosphate,
Examples include potassium metaphosphate, sodium metaphosphate, potassium tripolyphosphate, and sodium tripolyphosphate. Upon use, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
【００３３】燐酸系塩は、繊維重量に対して１．５〜２
５重量％付着させることが望ましい。１．５重量％未満
では、所期の効果を得ることができず、２５重量％を超
えても効果は変わらず不経済である。The phosphoric acid salt is used in an amount of 1.5 to 2 based on the weight of the fiber.
It is desirable to deposit 5% by weight. If it is less than 1.5% by weight, the desired effect cannot be obtained, and if it exceeds 25% by weight, the effect remains unchanged and is uneconomical.
【００３４】本発明のセメント補強用繊維の繊維長は、
セメント成型体中への分散性を考慮すると３〜１５mmで
あることが好ましい。本発明の繊維は、普通ポルトラン
ドセメント、高炉セメント、シリカセメント、アルミナ
セメント等の補強に適用することができる。半水石膏、
２水石膏とスラグあるいはこれらを上記セメントと混合
して使用する際にも適用可能である。また、押出成型
法、湿式抄造法、流込方法等、成型法の如何にかかわら
ず用いることができる。前述した通り、本発明の繊維
は、セメント成型体をオートクレーブ養生させる場合に
最も適しているが、自然養生や蒸気養生させる場合でも
優れた補強効果を発揮する。The fiber length of the fiber for cement reinforcement of the present invention is as follows:
In consideration of dispersibility in a cement molding, it is preferably 3 to 15 mm. The fiber of the present invention can be applied to reinforcement of ordinary Portland cement, blast furnace cement, silica cement, alumina cement and the like. Hemihydrate gypsum,
Gypsum and slag or a mixture thereof with the above cement is also applicable. Further, it can be used irrespective of a molding method such as an extrusion molding method, a wet papermaking method, and a casting method. As described above, the fiber of the present invention is most suitable for autoclaving a cement molded body, but also exhibits an excellent reinforcing effect even when natural curing or steam curing is performed.
【００３５】[0035]
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。The present invention will be described below with reference to examples.
【００３６】実施例中、ポリプロピレン樹脂の物性、お
よびセメント成型体の物性は以下の方法により評価し
た。In the examples, the properties of the polypropylene resin and the properties of the cement molding were evaluated by the following methods.
【００３７】（メルトフローレート（ＭＦＲ）） 温度
２３０℃でノズル通過量（単位：ｇ／１０分、ＪＩＳＫ
７２１０に準ず、荷加重２．１６９ｋｇ）で測定した。(Melt flow rate (MFR)) The amount of gas passing through the nozzle at a temperature of 230 ° C. (unit: g / 10 minutes, JISK)
The measurement was carried out under a load of 2.169 kg according to the method described in E.7210.
【００３８】（Ｑ値）ゲルパーミエーション・クロマト
グラフィー（ＧＰＣ）を用いて下記の条件で測定した。 （ａ）測定装置名：ウォーターズ社製（ＡＬＣ／ＧＰＣ
１５０Ｃ型） （ｂ）充填カラム：ＴＳＫ−ＧＥＲ ＧＭＨ６−ＨＴ
（高温タイプ） （ｃ）溶媒：オルソジクロルベンゼン（ＯＤＣＢ） （ｄ）温度：１３５℃ （ｅ）検出器：示差熱屈折計、流量：１ml/min(Q value) It was measured under the following conditions by using gel permeation chromatography (GPC). (A) Measurement device name: manufactured by Waters (ALC / GPC
(150C type) (b) Packed column: TSK-GER GMH6-HT
(High temperature type) (c) Solvent: orthodichlorobenzene (ODCB) (d) Temperature: 135 ° C (e) Detector: Differential thermal refractometer, flow rate: 1 ml / min
【００３９】（ｎ−ヘプタン不溶分） ５ｇのポリプロ
ピレン試料を５００ｍｌの沸騰キシレン中に全溶解さ
せ、これらを５ｌのメタノール中に投入して析出させた
ものを回収して乾燥した後、沸騰ｎ−ヘプタンで６時
間、ソックスレー抽出した抽出残部の割合を重量％で表
した。(N-heptane-insoluble content) 5 g of a polypropylene sample was completely dissolved in 500 ml of boiling xylene, these were poured into 5 l of methanol, and the precipitate was recovered and dried. The percentage of the remaining extract obtained by Soxhlet extraction with heptane for 6 hours was represented by% by weight.
【００４０】（アイソタクチックペンタッド分率） ア
イソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）は、ｎ−ヘプ
タン不溶分について、「マクロモレキュラーズ」（Ｍａ
ｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，６，９２５（１９７３）及
び８，６８７（１９７５））に準じ測定した。(Isotactic Pentad Fraction) The isotactic pentad fraction (IPF) is calculated from “Macromoleculars” (Ma) for n-heptane insoluble matter.
cromolecules, 6, 925 (1973) and 8,687 (1975)).
【００４１】（曲げ比例限界強度、曲げ強度） ＪＩＳ
Ａ １４０８に従って各試料に荷重を加え、荷重−た
わみ線図を得た。そして、ほぼ直線的に上昇した初期の
荷重−たわみ線が降下しはじめるときの荷重（Ｗ1 k
g）、および降下した荷重−たわみ線が再度上昇した後
の最大荷重（Ｗ2 kg）を線図から読みとり、Ｗ1 、
Ｗ2 、スパン（Ｌcm）、試料の巾（ｂcm）、試料の厚み
（ｄcm）より次式に従って曲げ比例限界強度および曲げ
強度を算出した。 曲げ比例限界強度（kg／cm2 ）＝３Ｗ1 Ｌ／２ｂｄ2 曲げ強度（kg／cm2 ）＝３Ｗ2 Ｌ／２ｂｄ2 (Bending proportional limit strength, bending strength) JIS
A load was applied to each sample according to A 1408 to obtain a load-deflection diagram. Then, the initial load that has risen substantially linearly—the load at which the deflection line starts to fall (W 1 k
g) and the dropped load-the maximum load (W 2 kg) after the deflection line has risen again, is read from the diagram, and W 1 ,
The bending proportional limit strength and bending strength were calculated from W 2 , span (Lcm), sample width (bcm), and sample thickness (dcm) according to the following equations. Flexural limit strength (kg / cm 2 ) = 3W 1 L / 2bd 2 Flexural strength (kg / cm 2 ) = 3W 2 L / 2bd 2
【００４２】（シャルピー衝撃強度） ＪＩＳ Ｂ ７
７２２に従って評価した。(Charpy impact strength) JIS B 7
722.
【００４３】［実施例１］ ＭＦＲ５、Ｑ値３．５、Ｈ
Ｉ９８％、ＩＰＦ９７％のポリプロピレン樹脂を用いて
２６５℃で溶融紡糸した後、１５０℃で乾式延伸後、ラ
ウリルホスフェートカリウム塩を０．３重量％付着させ
て、切断し、ＭＦＲ６．９、繊度２０デニール、繊維長
６mmの繊維を得た。次に普通ポルトランドセメント１２
００ｇ、珪砂８００ｇ、メチルセルロース２０ｇ、繊維
１０ｇをヘンシェルミキサーにて乾式混合した後、水４
００ｍｌを添加し、湿式混合して得られた原料を押出成
型機に投入してセメント成型体を得た。そして、この成
型体を１７５℃で１６時間オートクレーブ養生させた。
得られた成型体の性能を表１に示す。[Example 1] MFR5, Q value 3.5, H
After melt-spinning at 265 ° C. using a polypropylene resin of I98% and IPF 97%, and dry-drawing at 150 ° C., 0.3% by weight of lauryl phosphate potassium salt is adhered and cut, MFR 6.9, fineness 20 denier Thus, a fiber having a fiber length of 6 mm was obtained. Next, ordinary Portland cement 12
After dry-mixing 00 g, silica sand 800 g, methyl cellulose 20 g and fiber 10 g with a Henschel mixer, water 4
The raw material obtained by adding 00 ml and wet mixing was put into an extruder to obtain a cement molded body. Then, the molded body was autoclaved at 175 ° C. for 16 hours.
Table 1 shows the performance of the obtained molded body.
【００４４】［実施例２］ ＭＦＲ３とした樹脂を用い
て２７０℃で溶融紡糸した以外は実施例１と同様にし、
ＭＦＲ４．５、繊度２０デニール、繊維長６mmの繊維を
得た。次に実施例１と同じ方法で、セメント成型体を作
成した。得られた成型体の性能を表１に示す。Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that melt-spinning was performed at 270 ° C. using a resin having MFR3.
Fiber having an MFR of 4.5, a fineness of 20 denier and a fiber length of 6 mm was obtained. Next, a cement molding was produced in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the performance of the obtained molded body.
【００４５】［実施例３］ ＭＦＲを１．８とした樹脂
を用いて２８０℃で溶融紡糸した以外は実施例１と同様
にし、ＭＦＲ３．２、繊度２０デニール、繊維長６mmの
繊維を得た。次に実施例１と同じ方法でセメント成型体
を作成し、これを１８０℃で５時間オートクレーブ養生
させた。得られた成型体の性能を表１に示す。Example 3 A fiber having an MFR of 3.2, a fineness of 20 denier and a fiber length of 6 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that melt spinning was performed at 280 ° C. using a resin having an MFR of 1.8. . Next, a cement molded body was prepared in the same manner as in Example 1, and this was autoclaved at 180 ° C. for 5 hours. Table 1 shows the performance of the obtained molded body.
【００４６】［比較例１］ ＭＦＲ１５とした樹脂を用
いた以外は実施例１と同様にし、ＭＦＲ１８．７、繊度
２０デニール、繊維長６mmの繊維を得た。次に実施例１
と同じ方法で、セメント成型体を作成した。得られた成
型体の性能を表１に示す。Comparative Example 1 A fiber having an MFR of 18.7, a fineness of 20 denier and a fiber length of 6 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin having MFR15 was used. Next, Example 1
In the same manner as described above, a cement molding was prepared. Table 1 shows the performance of the obtained molded body.
【００４７】[0047]
【表１】 [Table 1]
【００４８】[0048]
【発明の効果】本発明のセメント補強用ポリプロピレン
繊維は、メルトフローレートが小さいため、高温下に曝
された場合でも流動しにくく繊維形態が保持されやすい
という特徴を有する。これは、耐熱性の向上に繋がり、
オートクレーブ養生する場合にあっては加熱温度を高く
することができる。その結果、養生時間が短縮され、効
率良くセメント成型体を生産することができる。The polypropylene fiber for cement reinforcement of the present invention has a low melt flow rate, so that it does not easily flow even when exposed to high temperatures, and has a characteristic that the fiber form is easily maintained. This leads to improved heat resistance,
In the case of autoclaving, the heating temperature can be increased. As a result, the curing time is shortened, and a cement molded body can be efficiently produced.
【００４９】また、特定の高結晶性ポリプロピレン樹脂
の使用により、セメント成型体の物性を向上させること
が可能となる。Further, by using a specific high crystalline polypropylene resin, it is possible to improve the physical properties of the cement molding.
【００５０】さらに繊維中に炭酸カルシウム微粉末を含
有させたり、繊維表面を特定の繊維処理剤で処理するこ
とにより、セメントスラリー中における分散性やセメン
ト組成物との親和性が向上するので、補強効果をより高
めることができる。Further, by dispersing calcium carbonate fine powder in the fiber or treating the fiber surface with a specific fiber treating agent, the dispersibility in the cement slurry and the affinity with the cement composition are improved. The effect can be further enhanced.
【００５１】本発明の繊維は、溶融紡糸法によって得ら
れる比較的繊度の小さな繊維である。従って、これを含
む成型体の表面をサンダーで処理した場合、例えばフィ
ルムを開裂分繊させて得られるような太い繊維を含む成
型体で見られる「繊維のささくれだち」が少なく、美麗
に仕上げることができる。The fiber of the present invention is a fiber having a relatively small fineness obtained by a melt spinning method. Therefore, when the surface of the molded body containing this is treated with a sander, for example, there is little "fiber sacrifice" found in a molded body containing thick fibers such as obtained by splitting and splitting a film, and it is beautifully finished. be able to.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０１Ｆ 6/06 Ｄ０１Ｆ 6/06 Ａ 8/06 8/06 (72)発明者 岡屋 洋志 兵庫県加古郡播磨町古宮877番地 ダイワ ボウポリテック株式会社播磨研究所内 (72)発明者 村田 秀恩 兵庫県加古郡播磨町古宮877番地 ダイワ ボウポリテック株式会社播磨研究所内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location D01F 6/06 D01F 6/06 A 8/06 8/06 (72) Inventor Hiroshi Okaya Kako, Hyogo 877 Komiya, Harima-cho, Gunma Daiwa Boupolitec Co., Ltd. (72) Inventor Hidenori Murata 877 Komiya, Harima-cho, Kako-gun, Hyogo Daiwa Bopolitec Co., Ltd.
Claims (6)
り、メルトフローレート（ＭＦＲ）が２〜１０であるこ
とを特徴とするセメント補強用ポリプロピレン繊維。1. A polypropylene fiber for cement reinforcement, wherein a polypropylene resin is melt-spun and has a melt flow rate (MFR) of 2 to 10.
量の比）が５未満、沸騰ｎ−ヘプタン不溶分（ＨＩ；重
量％）が９７＜ＨＩ＜１００、アイソタクチックペンタ
ッド分率（ＩＰＦ；モル％）が９４＜ＩＰＦ＜１００で
あるポリプロピレン樹脂が溶融紡糸されてなり、メルト
フローレート（ＭＦＲ）が２〜１０であることを特徴と
するセメント補強用ポリプロピレン繊維。2. Q value (Q; ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight) is less than 5, boiling n-heptane insoluble matter (HI; weight%) is 97 <HI <100, isotactic pentad fraction A polypropylene fiber for cement reinforcement, wherein a polypropylene resin having (IPF; mol%) of 94 <IPF <100 is melt-spun and has a melt flow rate (MFR) of 2 to 10.
微粉末が２〜２０重量％含まれていることを特徴とする
請求項１もしくは請求項２記載のセメント補強用ポリプ
ロピレン繊維。3. The polypropylene fiber for cement reinforcement according to claim 1, wherein 2 to 20% by weight of calcium carbonate fine powder having an average diameter of less than 1 μm is contained.
載のポリプロピレン樹脂で形成され、鞘成分が平均直径
が１μｍ未満の炭酸カルシウム微粉末を２〜２０重量％
含む請求項１もしくは請求項２に記載のポリプロピレン
樹脂で形成されてなる芯鞘型複合繊維であって、ＭＦＲ
が２〜１０であることを特徴とするセメント補強用ポリ
プロピレン繊維。4. A fine powder of calcium carbonate having a core component formed of the polypropylene resin according to claim 1 or 2 and having a sheath component having an average diameter of less than 1 μm is 2 to 20% by weight.
A core-sheath type conjugate fiber formed of the polypropylene resin according to claim 1 or 2, which comprises a MFR
Is 2 to 10, wherein the polypropylene fiber is cement reinforcing.
ルキルホスフェートアルカリ金属塩が０．０５〜１０重
量％付着している請求項１〜４いずれか一項に記載のセ
メント補強用ポリプロピレン繊維。5. The cement reinforcing polypropylene fiber according to claim 1, wherein 0.05 to 10% by weight of a normal alkyl phosphate alkali metal salt having 8 to 18 carbon atoms adheres to the fiber surface.
ント補強用ポリプロピレン繊維が一あるいは二以上混合
されてなるセメント成型体。6. A cement molded product comprising one or two or more of the polypropylene fibers for cement reinforcement according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23729396A JPH1059754A (en) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | Polypropylene fiber for reinforcing cement and cement molded body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23729396A JPH1059754A (en) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | Polypropylene fiber for reinforcing cement and cement molded body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1059754A true JPH1059754A (en) | 1998-03-03 |
Family
ID=17013231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23729396A Pending JPH1059754A (en) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | Polypropylene fiber for reinforcing cement and cement molded body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1059754A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000144523A (en) * | 1998-11-09 | 2000-05-26 | Japan Polychem Corp | Highly heat-resistant polypropylene fiber |
| JP2009534549A (en) * | 2006-04-28 | 2009-09-24 | ファイバーウェブ コロビン ゲーエムベーハー | Polymer fibers and nonwovens |
| JP2017105669A (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | 株式会社クラレ | Alkali resistant organic fiber for cement reinforcement |
-
1996
- 1996-08-19 JP JP23729396A patent/JPH1059754A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000144523A (en) * | 1998-11-09 | 2000-05-26 | Japan Polychem Corp | Highly heat-resistant polypropylene fiber |
| JP2009534549A (en) * | 2006-04-28 | 2009-09-24 | ファイバーウェブ コロビン ゲーエムベーハー | Polymer fibers and nonwovens |
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