(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン繊維からなるセメント補強用繊維の製造方法であって、
Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万以上、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが５を超えるポリプロピレンを３００〜４００℃の温度で溶融紡糸し、延伸することにより、
Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万未満、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが４を超え５以下の範囲のポリプロピレン繊維を得ることを特徴とするセメント補強用繊維の製造方法。
【請求項２】
前記溶融紡糸の温度が３３０〜３８０℃の範囲である請求項１に記載のセメント補強用繊維の製造方法。
【請求項３】
前記溶融紡糸に供給するポリプロピレンの融解エンタルピーΔＨＰ１が、８０Ｊ／ｇ未満である請求項１又は２に記載のセメント補強用繊維の製造方法。
【請求項４】
前記溶融紡糸に供給するポリプロピレンのＺ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗが３を超え、ポリプロピレン繊維のＺ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗが２．５５を超え３未満である請求項１〜３のいずれかに記載のセメント補強用繊維の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法により得られたセメント補強用繊維であって、
Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万未満、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが４を超え５以下の範囲のポリプロピレン繊維であることを特徴とするセメント補強用繊維。
【請求項６】
前記セメント補強用繊維のＺ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗが２．５５を超え３未満である請求項５に記載のセメント補強用繊維。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法により得られたセメント補強用繊維を含むことを特徴とするセメント硬化体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレンからなるセメント補強用繊維、その製造方法及びセメント硬化体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレン繊維は強度がありかつ軽量であるため、産業用途などに幅広く用いられている。コンクリートおよびモルタルのような水硬性硬化体の衝撃強度や曲げ強度を強化するために、ポリプロピレン、ビニロン等からなる短繊維が補強用繊維として用いられている。補強用繊維は、繊維強度や繊維伸度に優れた繊維が用いられており、優れた強度や伸度を有する繊維を得るために、ポリマーの選定などが行われてきた。【０００３】
例えば、特許文献１には、Ｑ値、沸騰ｎ−ヘプタン不溶分、アイソタクチックペンタッド分率などが特定の範囲である高結晶性ポリプロピレン繊維が提案されている。この提案は、分子量分布が狭く、分子量が整っているポリプロピレンを使用することにより、紡糸の際に糸が引き取り易く、延伸倍率も大きくでき高強度の繊維が得られる利点があり、現在も実用化されている技術である。特許文献２には、アイソタクチックペンタッド分率や吸熱ピーク形状、融解エンタルピー変化量が特定の範囲のポリプロピレン繊維が提案されている。【０００４】
しかし、従来から提案されている高結晶性ポリプロピレン繊維は、分子量を整えるために特殊な触媒や重合条件を採用しているためにコストが高いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１７０４９７号公報
【特許文献２】特開２００８−２６６８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するため、コストが安く、高結晶性のポリプロピレンを用いなくても高結晶性のポリプロピレン繊維を得ることができるセメント補強用繊維、その製造方法及びセメント硬化体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のセメント補強用繊維の製造方法は、ポリプロピレン繊維からなるセメント補強用繊維の製造方法であって、Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万以上、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが５を超えるポリプロピレンを３００〜４００℃の温度で溶融紡糸し、延伸することにより、Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万未満、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが４を超え５以下の範囲のポリプロピレン繊維を得ることを特徴とする。【０００８】
本発明のセメント補強用繊維は、上記の製造方法により得られたセメント補強用繊維であって、Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万未満、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが４を超え５以下の範囲のポリプロピレン繊維であることを特徴とする。【０００９】
本発明のセメント硬化体は、上記の製造方法により得られたセメント補強用繊維を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法を用いれば、コストが安く、結晶性が低いポリプロピレンや、分子量分布が広いポリプロピレンを用いても、高結晶性のポリプロピレンや分子量分布の狭いポリプロピレンを用いた場合と同程度の単繊維強度や単繊維伸度を有するセメント補強用ポリプロピレン繊維を得ることができる。【００１１】
一般に、分子量分布が広いポリプロピレンを用いたセメント補強用繊維は、高分子鎖部分と低分子鎖部分とで変形しやすさが異なるため、溶融ポリマーの一部に張力が集中して、ネッキングが発生する場合がある。さらに、延伸工程では、高分子鎖部分と低分子鎖部分とで延伸変形可能温度が異なるため、繊維全体を均一に配向させることが困難になり、結果として、最大延伸倍率が低くなる。しかし、本発明の製造方法で製造した繊維は、紡糸温度が高いことに起因して、分子量が大きい（例えば、１００万以上の）分子鎖が熱分解されやすいため、比較的、分子量の揃った状態となり、上記の可紡性や延伸性の問題点が解決される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の一実施例と比較例の分子量分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、セメントに混合されて用いられるポリプロピレン繊維であって、コンクリートやモルタルなどの水硬化体の強度を向上させるための補強用繊維に関する。この繊維は溶融紡糸によって製造される。溶融紡糸に供給するポリプロピレンは、Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万以上、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが５を超えるものである。入手しやすい観点から、溶融紡糸に供給するポリプロピレンは、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが５．１以上であることが好ましい。このポリプロピレンを３００〜４００℃の温度で溶融紡糸し、延伸する。通常の溶融紡糸の温度３００℃未満より高い温度を採用し、高分子量のポリマーの熱分解を利用して比較的分子量の揃った状態のポリマーとし、可紡性と延伸性を良好にする。このようにして、Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万未満、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが４を超え５以下の範囲のポリプロピレン繊維を得る。
【００１４】
上記において、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎの値はポリマーの多分散度を示し、数値が小さいほど分子量分布は狭いことを意味する。
【００１５】
溶融紡糸の温度は３３０〜３８０℃の範囲が好ましく、より好ましくは３４０〜３７０℃の範囲である。溶融紡糸の温度が上記の範囲であれば、熱分解による高分子量ポリマーの分子量の調整の制御がさらに安定する。また、過度にポリマー鎖が熱分解して、繊維強度などが低下することが少ない。なお、熱分解は溶融ポリマーの滞留時間によっても影響を受けるが、滞留時間は実用的生産では変化させることは困難であり、通常の滞留時間（約５〜１５分）を採用する。
【００１６】
上記において、紡糸（溶融紡糸）温度は、原料ポリマーが繊維化される間に加えられる温度のうち、最も高い温度域の温度をいい、例えば、ポリマー混練機内温度、押出機内温度、紡糸金口温度のいずれであってもよい。
【００１７】
本発明の製造方法においては、ポリマー混練機内及び／又は押出機内の温度を３００〜４００℃とすることが好ましく、３２５〜３６５℃とすることがより好ましい。ポリマー混練機内及び／又は押出機内の温度を３００℃以上にすることにより、高分子量のポリマーの熱分解を促進する。また、ポリマー混練機及び／又は押出機内の温度を４００℃以下にすることにより、過度な熱分解が起こり難くし、極端に分子量が低下して繊維強度などが低下することを抑制する。
【００１８】
本発明の製造方法においては、紡糸金口の温度をポリマー混練機内及び／又は押出機内の温度より、１０℃以上低くすることが好ましく、３０℃以上低くすることがより好ましい。かかる構成にすると、紡糸温度が３００℃以上であっても、フィラメント引取時に紡糸フィラメント同士が融着することがない又は少ない。具体的には、紡糸金口の温度を２５５〜２９５℃とすることが好ましい。
【００１９】
溶融紡糸に供給するポリプロピレン（ポリプロピレンペレット）の融解エンタルピーΔＨＰ１は８０Ｊ／ｇ未満が好ましく、より好ましくは５０Ｊ／ｇ以上８０Ｊ／ｇ未満であり、さらに好ましくは５０〜７９Ｊ／ｇである。融解エンタルピーΔＰ１は高いほど結晶性がよいことを示す。ポリプロピレンペレットの融解エンタルピーΔＨＰ１が８０Ｊ／ｇ未満であると、熱分解しやすく、特に本発明の効果を得やすい。
【００２０】
本発明の繊維は、繊維化後の融解エンタルピーΔＨＦが、１００Ｊ／ｇ以上であることが好ましく、１１０Ｊ／ｇ以上であることがより好ましい。繊維化後の融解エンタルピーΔＨＦが１００Ｊ／ｇ以上であると、単繊維強度に優れた繊維を得やすい。なお、ΔＨＦの好ましい上限は１４０Ｊ／ｇである。
【００２１】
本発明の繊維は、下記の方法によって測定される融解エンタルピーΔＨＰ２が、８０〜１００Ｊ／ｇであることが好ましい。ΔＨＰ２は、繊維化後に一度溶融させて、再固化させたときのポリマーの融解エンタルピーであり、繊維配向を解いた状態でのポリマーの結晶化度を示す。また、ΔＨＰ２は、値が大きい程ポリマーの自然配向性が高いことを示す。
【００２２】
（ΔＨＰ２の測定方法）
繊維を２０℃から２００℃まで、１０℃／分の速度で昇温し、次いで、２００℃から２０℃まで、１０℃／分の速度で降温して、再度、２０℃から２００℃まで１０℃／分の速度で昇温したときの吸熱エネルギーを融解エンタルピーΔＨＰ２とする。
【００２３】
本発明の繊維は、ΔＨＦ−ΔＨＰ２が２５Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。ΔＨＦ−ΔＨＰ２は、繊維の配向性からポリマーの自然配向性を除いた値であり、繊維状態の分子鎖の結晶配向の度合を示す指標である。ΔＨＦ−ΔＨＰ２が２５Ｊ／ｇ以上であると、分子鎖が規則的に整列している割合が高く、結晶性の低いポリマーを用いた場合であっても、単繊維強度や繊維伸度に優れた繊維を得ることができる。また、このような繊維は、乾熱収縮率が低く、延伸工程後に繊維が収縮する現象（延伸戻り）が小さいことが予想される。
【００２４】
本発明において、溶融紡糸に供給するポリプロピレンのＺ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗが３を超え、ポリプロピレン繊維のＺ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗが２．５５を超え３未満であることが好ましい。より好ましくは、溶融紡糸に供給するポリプロピレンのＺ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗが３．１以上であり、ポリプロピレン繊維のＺ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗが２．６０〜２．９５である。Ｚ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗもポリマーの多分散度を示しており、ポリプロピレンペレットは比較的分子量分布が広いが、ポリプロピレン繊維は比較的分子量分布が狭いことを意味している。このようなポリプロピレンペレットは比較的安価に入手できる。
【００２５】
本発明のセメント補強用繊維は、Ｚ平均分子量Ｍｚが１００万未満であり、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが４を超え５以下の範囲のポリプロピレン繊維である。好ましくは、上記セメント補強用繊維は、重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎが４．１〜５の範囲のポリプロピレン繊維である。また、上記ポリプロピレン繊維のＺ平均分子量Ｍｚ／重量平均分子量Ｍｗが２．５５を超え３未満であることが好ましく、より好ましくは２．６〜２．９５である。このようなポリプロピレン繊維は比較的分子量分布が狭くなっている。
【００２６】
本発明は、溶融紡糸に供給するポリプロピレンの数平均分子量ＭｎＰに対する紡糸後のポリプロピレン繊維の数平均分子量ＭｎＦの割合が、０．９〜１．１であることが好ましく、０．９５〜１．０５であることがより好ましい。ＭｎＦ／ＭｎＰは、繊維化前後の数平均分子量の変化量を示しており、値が１に近いほど、繊維化前後での数平均分子量の変化が少ないことを示す。ＭｎＦ／ＭｎＰが、０．９〜１．１の範囲内であると、熱分解して分子量が変化した分子の数が少なく、繊維強度が極端に低い繊維となることを抑制する。
【００２７】
具体的には、溶融紡糸に供給するポリプロピレンペレットの数平均分子量Ｍｎは、５〜１０万であることが好ましく、５．５〜８万であることがより好ましい。また、紡糸後のポリプロピレン繊維の数平均分子量Ｍｎは、５〜１０万であることが好ましく、５．５〜８万であることがより好ましい。
【００２８】
本発明において、溶融紡糸に供給するポリプロピレンの重量平均分子量ＭｗＰに対する紡糸後のポリプロピレン繊維の重量平均分子量ＭｗＦの割合が、０．６〜０．９であることが好ましく、０．７〜０．８であることがより好ましい。ＭｗＦ／ＭｗＰは、繊維化前後の重量平均分子量の変化量を示しており、値が小さいほど、繊維化後に高分子量のポリマーが減少したことを示す。ＭｗＦ／ＭｗＰが、０．６〜０．９の範囲内であると、高分子量のポリマーの一部が適度に分解したことに起因して、分子量分布が狭くなり、配向しやすい繊維が得られる。
【００２９】
具体的には、溶融紡糸に供給するポリプロピレンの重量平均分子量ＭｗＰは、３０〜４５万であることが好ましく、３５〜４０万であることがより好ましい。また、紡糸後のポリプロピレン繊維の重量平均分子量ＭｗＦは、２０〜３５万であることが好ましく、２５〜３０万であることがより好ましい。
【００３０】
本発明において、溶融紡糸に供給するポリプロピレンのＺ平均分子量ＭｚＰに対する紡糸後のポリプロピレン繊維のＺ平均分子量ＭｚＦの割合が、０．５〜０．８であることが好ましく、０．６〜０．７であることがより好ましい。ＭｚＦ／ＭｚＰは、繊維化前後のＺ平均分子量の変化量を示しており、値が小さいほど、繊維化後に高分子量のポリマーが減少したことを示す。ＭｚＦ／ＭｚＰが、０．５〜０．８の範囲内であると、高分子量のポリマーの一部が適度に分解したことに起因して、分子量分布が狭くなり、配向しやすい繊維が得られる。
【００３１】
具体的には、溶融紡糸に供給するポリプロピレンのＺ平均分子量ＭｚＰは、１００万以上であり、上限は特に限定されないが、例えば、上限は２００万であってよい。また、紡糸後のポリプロピレン繊維のＺ平均分子量ＭｚＦは、１００万未満であり、６０〜９５万であることが好ましく、７０〜８０万であることがより好ましい。
【００３２】
本発明において、溶融紡糸に供給するポリプロピレンのアイソタクチックペンタッド分率（以下、ＩＰＦともいう。）が９０％以上であることが好ましく、９３％以上であることがより好ましい。ＩＰＦが９０％以上であると、熱分解が起こりやすい。これは、ポリプロピレンの熱分解が、アイソタクチック部位、すなわち、不斉炭素が同じ絶対配置を持つ構造部で起こりやすいためであると予想される。
【００３３】
本発明において、ポリプロピレンの重合方法はいかなる方法でもよい。例えば、メタロセン触媒によって重合されたものでもよいし、チーグラー・ナッタ触媒によって重合されたものでもよい。上記ポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体であってもよく、プロピレンと他の炭素数２〜２０程度のα−オレフィンとの共重合体であってもよい。
【００３４】
本発明のセメント補強用繊維には無機粒子が分散されていてもよい。ポリプロピレン繊維に無機粒子を分散させておくと、セメントなどの水硬性材料との親和性がさらに高くなり、セメント硬化体などの水硬性硬化体の強度も高くなる。また、繊維の見かけ比重が大きくなることに起因して、分散中に繊維が浮かびにくい。ポリプロピレン繊維１００質量％に対し、無機粒子の含有量は、０．１〜２０質量％の範囲が好ましく、より好ましくは１〜１０質量％の範囲である。
【００３５】
本発明のセメント補強用繊維が無機粒子を含む場合、ポリプロピレン繊維を芯鞘複合繊維として得て、その鞘成分に無機粒子を含ませることが好ましい。鞘成分に無機粒子を含むと、繊維表面に凸部が形成されて、セメント硬化体から繊維が抜けにくくなるため、セメント硬化体の曲げ強度が向上する。この場合、ポリプロピレン繊維の鞘成分１００質量％に対し、無機粒子の含有量は、０．１〜４０質量％の範囲が好ましく、より好ましくは１〜２０質量％の範囲である。なお、芯成分は無機粒子を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
【００３６】
上記無機粒子は、特に限定されず、公知の無機粒子を用いることができる。上記無機粒子としては、例えば、炭酸マグネシウム、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム及びタルクなどの粒子を用いることができる。
【００３７】
上記無機粒子は、平均粒子径が０．１〜１０μｍであることが好ましい。より好ましくは０．２〜５μｍであり、さらに好ましくは０．３〜２μｍである。無機粒子の平均粒子径が０．１μｍ以上であると、繊維表面に凸部が形成されて、セメント硬化体から繊維が抜けにくくなる効果をより顕著に得ることができる。無機粒子の平均粒子径が１０μｍ以下であると、繊維の紡糸工程で糸切れが発生することを抑制することができ、また、得られた繊維において、無機粒子が繊維表面から脱落しにくい。無機粒子の平均粒子径は、粒度分布測定装置（島津製作所社製、商品名「ＳＡＬＤ−２０００」）で測定したものである。
【００３８】
本発明のセメント補強用繊維は、延伸処理された繊維である。紡糸して得られた未延伸フィラメントを延伸することにより、分子鎖が延伸方向に配列し、単繊維強度と繊維伸度に優れた繊維が得られる。なお、延伸処理は乾式延伸で行うことが好ましく、例えば、延伸温度は１４５〜１６５℃としてよい。また、単繊維強度を高くし、繊維伸度を低くして、セメント補強用に優れた繊維を得る観点から、延伸倍率は、２〜１０倍であることが好ましく、２．５〜５倍であることがより好ましい。
【００３９】
本発明のセメント補強用繊維において、延伸処理されたポリプロピレン繊維の表面には、繊維処理剤（繊維油剤とも称する。）を付着させることが好ましい。上記繊維処理剤としては、繊維の親水性を向上させる目的で使用されるものであればよく、特に限定されない。繊維処理剤の付与方法は、浸漬法、スプレー法、コーティング法の何れでもよい。
【００４０】
上記セメント補強用繊維は、フッ素ガス処理、プラズマ放電処理及びコロナ放電処理から選ばれる少なくとも１つの親水化処理により親水化された繊維に、繊維処理剤が付着していることが好ましい。かかる構成であると、セメントとの親和性がさらに向上する。また、かかる構成のセメント補強用繊維を含むセメント硬化体は、より優れた曲げ破壊強度を有する。
【００４１】
コロナ放電処理を実施する場合、特に限定されないが、コロナ放電処理における１回当たりの放電量は、５０Ｗ／ｍ２／ｍｉｎ以上であることが好ましく、総放電量は１００〜５０００Ｗ／ｍ２／ｍｉｎであることが好ましい。より好ましい総放電量は、２５０〜５０００Ｗ／ｍ２／ｍｉｎである。また、プラズマ処理は、特に限定されないが、常圧プラズマ処理であることが好ましく、電圧５０〜２５０ｋＶ、周波数５００〜３０００ｐｐｓで処理するとよい。常圧プラズマ処理であると、低電圧で処理できるので、繊維の劣化が少なく都合がよい。また、フッ素ガス処理は、特に限定されないが、例えば、フッ素ガスと酸素ガスを含む混合ガス又はフッ素ガスと亜硫酸ガスを含む混合ガスを用いて行うことができる。
【００４２】
本発明のセメント補強用繊維の好ましい単繊維繊度は０．１〜５０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．２〜５ｄｔｅｘ、特に好ましくは０．３〜３ｄｔｅｘである。好ましい繊維長は１〜２０ｍｍ程度である。
【００４３】
本発明のセメント補強用繊維は、単繊維強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましい。なお、単繊維強度の好ましい上限は、２０ｃＮ／ｄｔｅｘである。
【００４４】
本発明のセメント補強用繊維は、繊維伸度が１５〜４５％であることが好ましく、２０〜４０％であることがより好ましい。
【００４５】
本発明のセメント硬化体は、上記のセメント補強用繊維をセメントに対して０．１〜５質量％含むことが好ましい。セメント補強用繊維の含有率が０．１質量％以上であると、衝撃強度や曲げ強度に優れたセメント硬化体を得ることができる。また、セメント補強用繊維の含有率が５質量％以下であると、攪拌時に、ファイバーボール（ダマ）が形成されにくい。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。【００４７】
＜測定方法＞
１．分子量分布測定
ＧＰＣ法を用いて、下記の測定条件で平均分子量・分子量分布の測定を行った。
試料１０ｍｇを１，２，４−トリクロロベンゼン５ｍＬに加え、１７０℃で３０分間加熱攪拌し、溶解させて測定用試料溶液を得た。次いで、ゲル浸透クロマトグラフ装置ＧＰＣ（ｇｅｌ  ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ製「ＰＬ−２２０」）に測定用試料溶液を０．２ｍＬ注入して、数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子量ＭｗおよびＺ平均分子量Ｍｚを測定した。なお、上記の測定は、検出器として、示差屈折率検出器（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ製）を、カラムとして、Ｓｈｏｄｅｘ  ＨＴ８０６Ｍ（φ７．８ｍｍ×３０ｃｍ、昭和電工製）２本を、標準試料として、単分散ポリスチレンを用い、カラム温度を１４５℃として測定した。
２．融解エンタルピー測定
融解エンタルピー測定は、示差走査熱量計を用いた示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法で行った。より具体的には、示差走査熱量計（セイコーインスツル（株）製、商品名「ＥＸＳＴＡＲ６０００／ＤＳＣ６２００」）を使用し、サンプル量を３ｍｇとして、開始温度２０℃から１０℃／ｍｉｎの昇温速度で２００℃まで昇温しサンプルを融解させて、融解熱量曲線Ａを得、得られた融解熱量曲線Ａから、融解エンタルピーΔＨＰ１及びΔＨ  Ｆを求めた。
次いで、上記手順に従って、２００℃まで昇温し融解させたサンプルを１０℃／ｍｉｎの降温速度で２０℃まで降温し、２０℃に到達後、再度、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で２００℃まで昇温しサンプルを融解させて、融解熱量曲線Ｂを得、得られた融解熱量曲線Ｂから、融解エンタルピーΔＨＰ２を求めた。【００４８】
＜使用ポリマー＞
下記のポリプロピレンペレットを用いた。
ＰＰ１：Ｚ平均分子量Ｍｚが１１４００００、融解エンタルピーΔＨＰ１が７６．８Ｊ／ｇ
ＰＰ２：日本ポリプロ社製、商品名「ＳＡ０１Ａ」、Ｚ平均分子量Ｍｚが８１１０００、融解エンタルピーΔＨＰ１が８７．９Ｊ／ｇ
ＰＰ３：プライムポリマー社製、商品名「Ｓ１３５Ｌ」、融解エンタルピーΔＨＰ１が９５．８Ｊ／ｇ
ＰＰ４：Ｚ平均分子量Ｍｚが１１６００００、融解エンタルピーΔＨＰ１が７９．２Ｊ／ｇ【００４９】
（実施例１）
原料ポリマーとしてＰＰ１を用いて、紡糸ノズル（孔径０．６ｍｍ）から、紡糸温度を３５４℃として溶融押出し、紡糸ノズル付近を冷却しながら、引取倍率（紡糸ドラフト）を６２５倍として、繊度４．０ｄｔｅｘの紡糸フィラメントを得た。冷却は、より詳細には、風圧４０ｍｍＡｑ（３９２Ｐａ）、温度２５℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施した。次いで、得られた紡糸フィラメントを、延伸温度１５５℃、延伸倍率４．０倍として乾式延伸して、繊度０．９ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。得られた延伸フィラメントに繊維処理剤を付与した後、６ｍｍの繊維長に切断して、実施例１のポリプロピレン繊維を得た。評価結果は表１〜２にまとめて示した。【００５０】
（実施例２）
引取倍率を５８５倍として、繊度４．４ｄｔｅｘの紡糸フィラメントを得て、延伸倍率を３．４倍とした以外は、実施例１の手順に従って、繊度１．３ｄｔｅｘの延伸フィラメントからなるポリプロピレン繊維を得た。評価結果は表１〜２にまとめて示した。【００５１】
（実施例３）
引取倍率を３５３倍として、繊度７．８ｄｔｅｘの紡糸フィラメントを得て、延伸倍率を３．５倍とした以外は、実施例１の手順に従って、繊度２．２ｄｔｅｘの延伸フィラメントからなるポリプロピレン繊維を得た。評価結果は表１〜２にまとめて示した。【００５２】
（実施例４）
原料ポリマーとしてＰＰ４を用いたこと以外は、実施例２の手順に従って、繊度１．３ｄｔｅｘの延伸フィラメントからなる実施例４のポリプロピレン繊維を得た。評価結果は表１にまとめて示した。【００５３】
（比較例１）
原料ポリマーとしてＰＰ２を用いたこと以外は、実施例３の手順に従って、繊度２．２ｄｔｅｘの延伸フィラメントからなるポリプロピレン繊維を得た。評価結果は表１〜２にまとめて示した。【００５４】
（参考例１）
原料ポリマーとしてＰＰ３を用いたこと以外は、実施例２の手順に従って、繊度１．３ｄｔｅｘの延伸フィラメントからなるポリプロピレン繊維を得た。評価結果は表２にまとめて示した。【００５５】
（参考例２）
原料ポリマーとしてＰＰ３を用いたこと以外は、実施例３の手順に従って、繊度２．２ｄｔｅｘの延伸フィラメントからなるポリプロピレン繊維を得た。評価結果は表２にまとめて示した。【００５６】
【表１】
0005568693.tif 000002
【００５７】
【表２】
0005568693.tif 000003
【００５８】
表１〜２から明らかなとおり、本発明の実施例は、分子量分布が広いポリプロピレンを用いても、高結晶性のポリプロピレンや分子量分布の狭いポリプロピレンを用いた場合と同程度の単繊維強度や単繊維伸度を有するセメント補強用ポリプロピレン繊維を得ることができることが確認できた。また、図１における原料ポリマー（ポリプロピレンペレット）と得られたポリプロピレン繊維の分子量分布曲線から、実施例において、繊維の方が、分子量分布が狭く、高分子量成分が少ないことが分かった。【００５９】
（実施例５）
原料ポリマーとしてＰＰ４を用いて、紡糸ノズル（孔径０．６ｍｍ）から、紡糸温度を３５４℃として溶融押出し、紡糸ノズル付近を冷却しながら、引取倍率（紡糸ドラフト）を５８５倍として、繊度４．４ｄｔｅｘの紡糸フィラメントを得た。冷却は、より詳細には、風圧４０ｍｍＡｑ（３９２Ｐａ）、温度２５℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施した。次いで、得られた紡糸フィラメントを、延伸温度１５５℃、延伸倍率３．４倍として乾式延伸して、繊度１．３ｄｔｅｘの延伸フィラメントを得た。得られた延伸フィラメントを、コロナ放電処理機に通して、０．５ｋＷ／ｍ２／ｍｉｎの放電量でコロナ放電処理して親水化し、次いで、繊維処理剤を付与し、６ｍｍの繊維長にカットし、実施例５のポリプロピレン繊維を得た。【００６０】
（比較例２）
原料ポリマーとしてＰＰ２を用いたこと以外は、実施例５の手順に従って、比較例２のポリプロピレン繊維を得た。【００６１】
実施例５又は比較例２のポリプロピレン繊維を含むセメント硬化体のシャルピー衝撃強度及び曲げ強度を下記のように測定し、その結果を下記表３に示した。また、下記表３には、曲げ破壊強度（ＭＯＲ）を密度で除して算出した値を比ＭＯＲとして示した。なお、下記表３には、参考例３としてビニロン繊維（ユニチカ社製、商品名「２２Ａ」、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長６ｍｍ）を用いた場合の結果も併せて示した。【００６２】
（シャルピー衝撃強度の試験方法）
ポルトランドセメント４００ｇ、珪砂１００ｇ、粉砕パルプ５ｇ、繊維１．５ｇ、水４５００ｇを十分に攪拌して混合し、縦２５ｃｍ、横２５ｃｍのセメント硬化体を作製し、これを２８日間常温で自然養生して、自然養生のセメント硬化体を得た。次いで、自然養生のセメント硬化体から縦１ｃｍ、横１３ｃｍの測定試料を作製し、ＪＩＳ  Ｂ  ７７２２に従って、シャルピー衝撃強度を測定した。【００６３】
（曲げ強度の試験方法）
シャルピー衝撃強度の試験方法の場合と同様にして、自然養生のセメント硬化体を得て、自然養生のセメント硬化体から縦５ｃｍ、横１０．５ｃｍの測定試料を作製し、ＪＩＳ  Ａ  １４０８に従って、曲げ弾性限界強度ＬＯＰ及び曲げ破壊強度ＭＯＲを測定した。【００６４】
（比ＭＯＲ）
曲げ破壊強度ＭＯＲを密度で除して算出した値を比ＭＯＲ（密度当たりの曲げ破壊強度ＭＯＲ）とした。【００６５】
【表３】
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【００６６】
実施例５のセメント補強用繊維を含むセメント硬化体は、比較例２のセメント補強用繊維を含むセメント硬化体と比較して、曲げ弾性限界強度ＬＯＰ、曲げ破壊強度ＭＯＲ、比ＭＯＲの値が大きかった。この結果から、原料ポリマーとしてＰＰ４を用いた繊維を含むセメント硬化体は、原料ポリマーとしてＰＰ２を用いた繊維を含むセメント硬化体よりも優れた曲げ弾性限界強度ＬＯＰ、曲げ破壊強度ＭＯＲ、比ＭＯＲを得られることが確認できた。【００６７】
実施例５のセメント補強用繊維を含むセメント硬化体は、参考例３のビニロン繊維を含むセメント硬化体と比較してシャルピー衝撃強度、曲げ破壊強度ＭＯＲ、比ＭＯＲの値が大きかった。この結果は、実施例５のセメント補強用繊維（ポリプロピレン繊維）を含むセメント硬化体は、参考例３のビニロン繊維を含むセメント硬化体よりも各物性が優れていることを意味する。なお、一般的なポリプロピレン繊維を含むセメント硬化体は、ビニロン繊維を含むセメント硬化体と比較して、曲げ破壊強度ＭＯＲおよび比ＭＯＲが低くなる傾向にあるが、実施例５のセメント補強用繊維を含むセメント硬化体は、曲げ破壊強度ＭＯＲおよび比ＭＯＲにおいても、ビニロン繊維を含むセメント硬化体より優れていることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のセメント補強用繊維は、耐熱性が高いためオートクレーブ養生に好適である。その他、気中養生、水中養生、湿布養生などにも適用できる。成形方法としては、流し込み成形、振動成形、遠心成形、サクション成形、押し出し成形、プレス成形等に適用できる。成形物としては、押出成形セメント板（ＥＣＰ）又はプレキャストコンクリート（ＰＣ）パネルなどに適用できる。
【図１】
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