JPS6060959A - セメント補強用アクリル系繊維 - Google Patents

セメント補強用アクリル系繊維

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JPS6060959A
JPS6060959A JP16414883A JP16414883A JPS6060959A JP S6060959 A JPS6060959 A JP S6060959A JP 16414883 A JP16414883 A JP 16414883A JP 16414883 A JP16414883 A JP 16414883A JP S6060959 A JPS6060959 A JP S6060959A
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acrylonitrile
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JP16414883A
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横山 憲
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1018Coating or impregnating with organic materials
    • C04B20/1029Macromolecular compounds
    • C04B20/1033Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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    • C04B16/0658Polyacrylonitrile

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセメント補強用アクリル系繊維に関するもので
ある。
従来、セメント補強用繊維としては、アスベストを代表
とする6槙の補強用繊維があり、セメントに混入するこ
とにより、セメント硬化製品の耐衝9?−牲、耐屈曲性
および耐亀裂性寺シ改良している。特にアスベストは、
セメントに対する優れた接着性、耐アルカリ性、耐熱性
さらには安価であることにより、セメント補強用繊維素
拐として大量に使用されてさた。しかし、近年に至り、
アスベストの発ガン性が大きな社会問題と/jす、特に
欧米等においては法的に使用が禁止されるようになって
きた。このような規制からアスベスト代替補強繊維の要
請が高まり、ボリン0ロビレン、ポリアミド、ポリビニ
ルアルコール、ポリエステル、ポリアクリロニトリルな
どの合成m維やセルロース系再生繊維、さらにはガラス
繊維、炭素繊維、耐炎化繊維、スチール繊維など槙々の
素わか検討されている。しかし、これら&シ維素材の中
にあって、特にアクリル糸繊維をセメント袖強用轄(机
として用いる場合、アクリル系繊維のセメント中での分
散性か悪(、混線後成型し、得られた+メント成型体中
には該アクリル系繊維が塊状に集合している部分が存在
し、繊維セメントとしての性能が低下することがあった
。さらに、例えばl庁公昭53−1’8213号公報に
示されているような湿式紡糸し、かつアクリロニトリル
を少なくとも60重量係含有するアクリル糸M<維は、
その繊維表面に形成された級や筋および繊維内部の敵手
1x空隙によってセメントや石カー、アスファルト、台
成樹脂など各種硬化成型品の補強用繊維素材として有効
に作用するとあるにもかかわらず、本発明者が検討した
結果、アクリル糸繊維とセメントとの界面の親和性が悪
く、得られた成型体の補強効果が元号に発揮出来なかっ
た。このように、アクリル系繊維をセメント補強用繊維
として用いる場合、セメントとの混線時、塊状となり分
散性が悪いことと、成型体中での繊維とセメントとの界
面の親和性が悪く、補強効果の高いセメント成型体か出
来ないという多くの問題点があることが判明した。本発
明者はか\る問題点について鋭意研究を進めた結果本発
明に到達した。
すなわち、本発明の目的とするところは、セメント硬化
製品に附する補強効果、特にセメントと補強用繊維の混
線時の分散性を良くし、さらに繊維とセメントとの界面
の親和性を向上したセメント補強用アクリル糸繊維を提
供するにある。
上記、本発明の目的を達成するために本発明の要旨は9
6〜100重量%のアクリロニトリル糸重会体繊維にセ
メント親和性樹脂を0.1〜5重量重量着付せた繊維で
あり、100チ伸長時の弾性率が10011/d以上5
強度が611.7d以上であるセメント補強用ア・クリ
ル系繊維にある。
以下1本発明について詳しく説明1−る。
本発明でいうアクリロニトリル系重合体&維はアクリロ
ニトリルの単一重合体あるいは、4重量%以下のビニル
系モノマー、たとえはアクリル敵メチル、アクリル酸、
メタクリル酸、イタコンば、メタクリル酸メチル、アク
リル酸アミド、アクリル岐ジメチルアミド、酢酸ビニル
、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アリルスルホン酸ソー
ダ、メタリルスルホン咳ソーダ等を共重合成分としたア
クリロニトリルを主成分とするアクリロニトリル糸共重
合体から構成されることが必要である。
jなわち、アクリロニトリル系繊維の7クリロニトリル
含有量はセメント成型時に必要な繊維の耐アルカリ性に
太き(関係し、該アクリロニトリル系繊維の共重合成分
が前記範囲外になると、セメント成型体作製時の養生中
に膨潤あるいは〃u水分解作用を受け、満足すべき補強
効果を示さなくなる。かかる点から該アクリロニトリル
系繊維はアクリロニトリルの単一重合体あるいは、4重
量%以下、好ましくは2重量−以下の共重合成分を官有
したアクリロニトリルを主成分とするのがよい。また、
本発明になるセメント親和性樹脂を何Nさせた繊維とは
、上記アクリロニトリル糸繊維の繊維重量に対して0.
1〜5i量係のセメント親和性樹脂、たとえばアクリル
系、アクリル−スナレン系、エチレン−酢酸ビニル系、
スチレン−ブタジェン系等の水分散性樹脂ン何后あるい
は含浸させた繊維をいう。さらに詳しくは、アクリロニ
トリル糸繊維を芯部とし、セメント親和社樹脂か鞘部と
なる様な二層構造を有することが本発明の効果を元号に
発揮するという点では好ましいが、セメントa和性(打
脂層か一部欠落した繊維となっていても本発明の効果を
太き(損うものではない。
セメント親和性樹脂の何層あるいは含浸する重量は該ア
クリロニトリル系繊維の線維N世に対して0.1〜5重
量係、好ましくは0.5〜6.0劃Iである。
第1図はセメント親和性樹脂の付着量と−1コメント成
型体曲げ強度の関係を示す。付N量か0.1重量−未満
の場合はアクリロニトリル系繊維のみにより補強された
セメント成型体の示す曲げ強度しか示さない。即ち、補
強効果の向上か認めらオしない領域に属1−る。(第1
図斜線部)旧着量力=0.1重量%以上の場合はセメン
ト成型体向けり出産7)】上昇し、補強効果の向上が見
られる。さも匠、41眉量が6.0重量%υ上は付着量
が増770 してもセメント成拒体曲げ強度はほぼ一定
の値を示す。セメント親和性樹脂の付層あるいは含浸す
る取量カー該アクリロニ)IJル糸繊維の繊維重量に対
して5M址係より犬ぎい場合は、セメント成型体にλl
″づ゛る7111強効果がさらに向上することが見い出
せ1.仁いことと、アスベストに代替し得る経済的に安
1+11+な繊維素材を提供するという観点からは好ま
しくなI/)。
アクリロニトリル系繊維にセメントIt 5flI t
l:Fil Jimを付着あるいは含浸させた繊維を得
る方法としては、公知のアクリル系繊維の製造工程中、
縁りも、延伸工程、水洗工程、転線工程、熱処理工程、
あるいはカット工程のいずれか一工程でセメント親和性
樹脂な含浸あるいは付着させることにより、本発明の繊
維は得られるのであるが、得られる繊維の取り扱い易さ
や経済性などから考えれば、好ましくは該アクリロニト
リル系繊維製造工程での乾燥工程前でセメント親和性樹
脂を水に分散させた処理浴を用いて該アクリロニトリル
系繊維に含浸あるいは付着させ、次なる乾燥工程で水分
を除去することによりセメント親和性樹脂を付着あるい
は含浸させるという方法である。
第2図は実施例1におけるセメント成型体の切1り断面
図である。1はセメント成型体本体であり、2は本96
明のアクリル系繊維を示す。第6図は比較例1における
セメント成型体の切削断面図であり、3は本発明になる
セメント親和性(幻脂を付着あるいは含浸していない比
軟繊維である。第2図では本発明のアクリル系繊維がセ
メント成型体中に均一に分散している状態が親類され、
第6図ではセメント成型体中で繊維が一部塊状に集合し
ており、セメント成型体中での繊維の分散状態が不均一
となっている。第2図と第6図にみらjする一ヒメント
成型体中での分散性の違いは繊維補強セメントの曲げ強
度等のセメント成型体補強効果を著しく変化させてしま
う。
本発明のアクリル系繊維はその繊維物性として、100
%伸長時の弾性率が100.!7/(1以上であり、し
かも強度が6.9/d以上であることか必要である。す
なわち、アスベストに代告しmる袖シ1r1効果を得る
ためには、セメント成型体の曲り゛強度と補強繊維の弾
性率、強度の関係から該アクIJ )し系緘維の弾性率
は100.9/c1以上必!−C″あり、さらに強度は
6g76以上必要となるσ)である。
以下、本発明の効果を実施例により簡明する。
実施例1 アクリロニトリル98車t%、アクリル欧メプール2重
量%力)うなり、25℃でゾメチルホルムアミド中の0
.5重量係溶液として測定した比粘w1j:2.0であ
るアクリロニトリル系基点合体16.5部と70重量%
硝酸86.5部による紡糸原液を用いて孔数100ケ、
孔径0.2Ll騙φの紡糸口金を通し、42重量%硝酸
水溶液中に5 m 7分の引取り速度で湿式紡糸し、水
洗後熱水浴中で5.0倍に延伸し、さらに110℃の加
圧スチーム中でさらに6.0倍延伸して全延伸倍率が1
5.0倍の延伸糸条な得た。次いでこの延伸糸条な水分
散性樹脂であるアクリル−スチレン系樹脂(″モルタツ
ク”■旭化成工業(イコ4社製)5重量製水溶液中に5
秒浸漬後、200’Cのカレンダーロール上で12秒足
長乾転線、ボビンに巻き取った。
得られた繊維糸条の単糸繊度は1.6d、強度は7’3
&/d、伸反は12裂、100%伸長時の弾性率は11
51/dであり、アクリル−スチレン系イ伺力びの1寸
着量は2.5重量係であった。
このA栽糺糸条を5題の長さにカットして、水/セメン
ト比が2.5である早強ポルトランドセメント中に七メ
ン)100部肖り5部の割合で配合し、十分に混和した
後、サクション圧5CJOmvrHg、で抄造し、さら
に50 kg / cst2の加圧成形を行ない板状成
形体を作成した。この板状成形体を60”0の湿空中で
7日間自然養生した。得られた板状成形体を切削し、そ
の断面を観察したところ第2図の様にセメント中に均一
に繊維が分散していた。
さらに得られた板状成形体の曲げ強度(JIS −B−
7502)を測定したところ第1表に示すとと< 20
5−Okg/ cm2であった。
比較例1 実施例1において延伸糸条な水分散性樹脂の水溶液中で
浸漬させることなく、200’Cのカレンダーロール上
で12秒定長乾燥し、ボビンに8き取った。さらに得ら
れた織組糸条を実MJ11ff11と同様の方法でセメ
ント成形体7a′2個作成し7こ。その曲げ強度は各々
159=31c9 / crn”と169.Ukg/(
T’L2であり、各々の切削断面には絨紐がJJ、伏に
、存在する部分が見らitた。その結果を7if’、1
衣(τ示」7、断面図を第6図に示す。
実施例2 実施例1において水分散性樹脂の水溶ン1グ直度を変化
させ、樹脂の付N量を0.5.2.U、4,0垂斌裂と
変化させ、各々得られた繊維糸条な用いて実施例1と同
様にしてセメント成型体に作成し、その曲げ強度の測定
と切削断面の観察を行なった。
その結果を第1表および第1図に示す。
比較例2 実力秒例2における(釣線付着量を0.05および6.
0重ffl %と変化した繊維糸条体によるセメント成
型体の曲り゛ジ工度の池1」定と切削断面の観察を行な
った。その結果を第1表および第1図に示す。
(以下余白)
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のセメント期相性樹脂の付M量とセメン
ト成型体の曲げ強度を示し、図中斜線部は福分効果の向
上が認められない領域を示す。 第2図は、本発明の繊維を用いたセメント成型体の切l
!llJ断面図、第3図は比較繊維を用いたセメント成
型体の切削断面図を示す。 1・・・セメント成型体 2・・・本発明のアクリル系繊維 3・・・屁救械維 %許出願人 旭化成工粟株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 96〜100重量%のアクリロニトリル系重合体繊維に
    セメント親和性樹脂を0.1〜5厘孟チ付着させた繊維
    であり、100%伸長時の5$性率が100.9/(1
    以上、強度が6 、lil/a以上であるセメント補強
    用アクリル系繊維
JP16414883A 1983-09-08 1983-09-08 セメント補強用アクリル系繊維 Pending JPS6060959A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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