(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の繊維を、該繊維に対して０．５〜５０重量％の、水溶性有機高分子を過酸化物で処理してなる有機高分子で被覆したことを特徴とする繊維集束体。
【請求項２】
繊維がポリビニルアルコ−ル系，ポリオレフィン系，ポリアミド系，ポリエステル系，ポリアクリロニトリル系，ポリアリレート系，ポリ塩化ビニル系，又はセルロ−ス系繊維から選ばれるいずれかの有機繊維であることを特徴とする請求項１記載の繊維集束体。
【請求項３】
水溶性有機高分子がヒドロキシ系及び／又はカルボン酸系重合体であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の繊維集束体。
【請求項４】
過酸化物がペルオキソ硫酸塩，過酸化塩，過酸化水素，有機過酸化物から選ばれるいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の繊維集束体。
【請求項５】
有機高分子が、水溶性有機高分子に対し１〜２０重量％の過酸化物で処理してなるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の繊維集束体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴム、樹脂、水硬性物質等の補強用途に使用される繊維集束体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム、樹脂、セメントに代表される水硬性物質等、成形物の結合材料（以下マトリックスと称する）には、そのモジュラスや硬度，引裂強度を向上させたり成形時の寸法安定化を図るため、もしくは曲げ強度や衝撃強度，耐亀裂性を向上させるために、無機や有機の繊維を補強材として配合させることが行われている。繊維としては、無機繊維では耐アルカリガラス繊維や炭素繊維、ステンレススチ−ル，アルミニウム等の金属繊維が使用され、有機繊維ではビニロン，ナイロン，ポリプロピレン，ポリエステル，ポリアミド等が使用されている。このような補強繊維は通常、１〜４０ｍｍ程度にカットしたチョップド繊維として使用されるが、このチョップド繊維の配合に際しては、補強繊維の単繊維が飛散し、作業環境を著しく悪くする上、単繊維の持ち込み空気が多く、マトリックスへの初期分散性が悪くなり、結果的に成形体の物性を意図した通りには向上させ難いことが知られている。又、これらマトリックスの粘弾性は非常に高いものが多く分散は困難であり、分散工程中に繊維どうしが絡まり球状となった、所謂ファイバ−ボールを形成して補強効果を発現しなかったり、成形体外観にも斑点を生じて商品価値を低下させることが問題となっていた。
【０００３】
これを解決するために、従来から複数本の繊維を集束することが広く行われている。例えば特公昭６３−５９９８０号公報，特公昭６４−１４２４号公報では、水硬性物質について、水の存在下で集束効果が減少し、モノフィラメントに解繊する集束剤で集束された補強繊維が記載されている。しかしながら特に高い応力で混合練り混ぜが行われている押出成形用セメントの場合には、水を含んだマトリックス（以下、含水マトリックスと称す）との練り混ぜ時に、水分によって集束力の弱められた該集束繊維は、モノフィラメントに解繊するだけでなく、同時にファイバ−ボ−ルを形成することが避けられない。又、特公昭６２−２１７４３号公報には熱硬化性樹脂で分離可能に一体化してなる、集束チョップ状のセメント強化用ストランドが記載されている。しかしながら、かかる熱硬化型接着剤において分離可能に接着することは事実上難しく、成形体中の集束チョップは完全にはモノフィラメントに分散せず、その多くが集束糸のままであるために充分な補強効果を出せないのが実態である。その上、かかる熱硬化型接着剤は一般に高価であり、熱硬化に必要な滞留時間を要する等、製造上コストアップになり、又、熱硬化時にはホルマリンやアミン等有害な気体が発生して環境を汚染する問題もある。
【０００４】
成形物の物性向上の目的で補強繊維を使用するに当たって、そのマトリックス成分や配合材、混合装置、混合条件によって、補強繊維の受けるシェアは様々であり、好ましい繊維分散状態とするためには、集束繊維の集束状態も適したものに変化させることが好ましい。従来の技術では、その集束力コントロールのために、付着量を変化させる手段が取られている。しかしながら、付着量を上げるために集束剤の濃度を上げると、束状になった繊維の内部にまで十分均一に集束剤が浸透しないことも多く、かかる集束繊維をカットして使用する場合に、多くの未集束単糸を発生する問題がある。このために、浸透を促進するための浸透剤等の使用も試みられているが、かかる浸透剤の成形物への残留は成形体の長期物性に悪影響を及ぼす原因となることが問題となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、かかる現状に鑑み、コストが安く、工程・環境を汚さない集束方法でありながら、水分によって集束力を低下させることなく、目的に応じて集束物の集束力や集束物硬度を容易にコントロ−ルでき，従ってマトリックスや混合装置の種類に係わらず最適な分散状態を得ることを目的に鋭意検討し、かかる目的を達成し得る繊維集束体を見出し、本発明に到達した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、複数本の繊維を、該繊維に対して０．５〜５０重量％の、水溶性有機高分子を過酸化物で処理してなる有機高分子で被覆したことを特徴とする繊維集束体でなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳述する。本発明の繊維としては、スチール繊維や炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、ポリアミド系（芳香族，及び脂肪族を含む）繊維，ポリビニルアルコール系繊維，ポリオレフィン系繊維，ポリエステル系繊維，ポリアクリロニトリル系繊維，ポリアリレート系繊維，ポリ塩化ビニル系繊維，セルロース系繊維等の有機繊維のいずれも使用できるが、過酸化物処理した有機高分子との接着性に優れる点で上記有機繊維が有利である。その中でも、弾性率や可撓性が低いために分散性の問題が発生する、ポリエステル系繊維やポリアクリロニトリル系繊維、セルロース系繊維に特に有利に適用される。
【０００８】
本発明の繊維集束体は複数本の繊維よりなる。最適な繊維本数は、繊維の種類や太さ、補強するマトリックスにより異なるが、ゴムや樹脂の補強においては繊維集束体の断面における径の最も長い部分（長径と称す）が０．８ｍｍ以上となるような繊維の本数が好ましく、セメントに代表される水硬性物質の補強用には１．０ｍｍ以上の長径が好ましい。更に、マトリックス中での易解繊性から、断面の長径と、径の最も短い部分（短径と称す）との比は２以上が好ましく、さらに好ましくは４以上である。
【０００９】
本発明に採用される水溶性有機高分子とは、主鎖が有機物で、水酸基，カルボキシル基，アミン基，アミド基等の親水基を有し、これらの親水基を介して水和して、水溶液あるいは水膨潤性ゲル状態を形成し得る高分子を言う。水酸基を含有する重合体、カルボキシル基を含有する重合体をそれぞれ、ヒドロキシ系重合体、カルボン酸系重合体と称すると、本発明の水溶性有機高分子のヒドロキシ系及び／又はカルボン酸系重合体としては、天然物として、小麦デンプン・コーンスターチ等のデンプン類、アルギン酸ナトリウムやガラクタン等の海草類、トラガントゴムやアラビアゴム等の植物粘質物類、デキストラン等と微生物による多糖類、ゼラチン，カゼイン，コラーゲン等のタンパク質が挙げられる。又、半合成物としては、ビスコース，メチルセルロース，エチルセルロース，ヒドロキシエチルセルロース，カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、可溶化デンプン，カルボキシメチルデンプン，ジアルデヒドデンプン等のデンプン誘導体が挙げられる。
【００１０】
合成物では部分ケン化ポリビニルアルコール，完全ケン化ポリビニルアルコール，カルボキシル基変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類、アクリル酸及びメタアクリル酸（以後、（メタ）アクリル酸と称す），クロトン酸，イタコン酸，マレイン酸，フマ−ル酸，（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル，（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル，（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチル，アクリル酸２，２−ビス（ヒドロキシメチル）エチル，（メタ）アクリル酸２，３−ジヒドロキシプロピル等、カルボキシル基や水酸基を有するエチレン系不飽和化合物の一種もしくは２種以上から選ばれて成る単独重合体や共重合体，ブロック重合体，グラフト重合体、及び、上述したカルボキシル基や水酸基を有するエチレン系不飽和化合物から選ばれた１種以上と、その他のエチレン系不飽和化合物から選ばれた１種以上との共重合体，ブロック重合体，グラフト重合体が挙げられる。又、上述のごとく親水基を有する単量体を重合したものの他に、後処理によって重合体に水酸基やカルボキシル基を導入したもの、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステルの部分ケン化物、ポリアクリロニトリルの加水分解物でも本発明の水溶性有機高分子として利用できる。
【００１１】
水溶性有機高分子としてはこのヒドロキシ系及び／又はカルボン酸系重合体の他に、ポリエチレンオキシドやポリアクリルアマイド、ポリジメチルアミノエチルメタアクリレートやポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミンやポリスチレンスルホン酸ソーダ等も挙げられ、後述する過酸化物の選択により使用できるが、好ましくはヒドロキシ系及び／又はカルボン酸系重合体である。
【００１２】
本発明に採用する過酸化物は、−Ｏ−Ｏ−結合を有する化合物であり、一般的にペルオキソ酸と言われる化合物も含めることができる。具体的には、無機過酸化物としては、過硫酸ナトリウム，過硫酸アンモニウム等のペルオキソ硫酸塩、過酸化ナトリウム，過酸化カリウム，過酸化バリウム等の過酸化塩や過酸化水素、ペルオキソ炭酸アンモニウムやペルオキソ炭酸ナトリウム等のペルオキソ炭酸塩が例示できるが、好ましくは過酸化水素，過酸化塩，ペルオキソ硫酸塩である。又、有機過酸化物としては、一般的な有機過酸化物がいずれも使用できるが、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）トリメチルシクロヘキサン，１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロドデカン等のペルオキシケタール類、ジクミルペルオキシド，ジメチル−２，５ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン等のジアルキルペルオキシド類、ベンゾイルペルオキシド、ジクロロベンゾイルペルオキシド等のジアシルペルオキシド類、ブチルペルオキシベンゾエイト，ジメチル−２，５，−ビス（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン等のペルオキシエステル類が好ましい。過酸化物はその熱安定性や過酸化物処理時の溶媒への親和性、ポットライフを考慮して選択できるが、処理溶媒が水である場合には、水溶性の無機過酸化物が簡便性，環境性から特に好ましい。
【００１３】
本発明に使用する有機高分子は、水溶性有機高分子を上述した過酸化物で処理することにより、形成することができる。ここで、繊維に対する有機高分子の付着量は０．５〜５０重量％である。０．５重量％未満では、有機高分子を施した繊維集束体が目的の効果を発揮できず、例えば繊維集束体をセメント成形体の補強材として使用した場合練り混ぜ工程で単繊維に解繊し、速やかにファイバーボールを形成してしまう。又、５０重量％より多いと、今度は練り混ぜのシェアの中でも解繊せず、補強繊維としての役割を果たさない。有機高分子の有効な付着量は、採用する水溶性有機高分子の種類や過酸化物での処理条件、補強対象であるマトリックスの種類によって変化するが、概ね１〜３０重量％が好ましく、２〜２０重量％が更に好ましい。
【００１４】
水溶性有機高分子を処理するのに用いる過酸化物の量は、採用する水溶性有機高分子や過酸化物の種類、又、目的とする繊維集束体の集束状態によって選択するが、水溶性有機高分子に対して１〜２０重量％が好ましい。過酸化物の使用量が水溶性有機高分子の１重量％未満では、例えばセメント系成形体用途に使用した場合、繊維集束体は練り混ぜによって比較的容易に単繊維に解繊し、ファイバーボールを形成し易くなる傾向がある。又、２０重量％以上では繊維集束体の脆性が高くなり、補強繊維としての作用を発揮し難くなる。
【００１５】
過酸化物による水溶性有機高分子の処理手段としては公知の種々の方法を適宜採用することができ、特に限定するものではないが、経済性，簡便性から熱処理が好ましい。その他の手段としては、電子線や紫外線を利用することもできる。処理方法は、複数本の長繊維を束ねるか短繊維を集めた繊維塊（これを併せて繊維束と称す）に、予め水溶性有機高分子を水等の溶媒に溶解させた水溶性有機高分子溶液を、浸漬やスプレー等の手段を用いて付着させ、ここに過酸化物の溶液を更に付着させるか、もしくは、水溶性有機高分子と過酸化物を同一溶媒に溶解した溶液をかかる繊維束に付着させ、上述の熱等を与えることにより処理する。尚、溶媒としては双方が溶解するものであれば、単一溶媒でも混合溶媒でもよい。水溶性有機高分子溶液濃度としては、溶媒や水溶性有機高分子の種類によって異なるが、０．１重量％以上１０重量％以下が、繊維束への浸透性と付着量コントロールの上から好ましい。処理条件は処理手段、繊維の種類、水溶性有機高分子の種類、過酸化物の種類、によって適切なものを選択するが、熱処理の場合の温度は、８０℃〜３００℃が有機高分子や繊維の変性を防ぐ上から好ましい。
【００１６】
処理を促進するために、還元剤等の触媒物質、ｐＨ調整剤を併用することもできる。処理温度を低く、処理時間を短くすることは製造コストを下げる点から好ましいが、処理不十分による残留未分解過酸化物は、これを被覆された繊維集束体の物性を、落としたり経時変化を起こす原因となる。このような問題を解決するため、例えばペルオキソ硫酸塩にメタ重亜硫酸ソーダと硫酸を組み合わせる等、適切な触媒物質やｐＨ調整剤を選択することで、処理の十分成された目的とする有機高分子を短時間や低条件の処理で得ることができる。使用できる還元剤や触媒物質としては硫酸第一鉄等の２価の鉄イオン，メタ重亜硫酸ソーダ，二酸化イオウ，トリ−ｎ−プロピルアミン，ヒドロキシエチルアミン，シュウ酸，亜硫酸ソーダ等が挙げられる。併用方法としては、水溶性有機高分子溶液に触媒物質、ｐＨ調整剤を溶解させ、水溶性有機高分子と同時に繊維束に付与したり、ｐＨ調整剤のみ水溶性有機高分子と同一液とし、触媒物質を処理の直前にスプレー等で別途付与する方法がある。水溶性有機高分子と過酸化物を一液として処理する場合、過酸化物が分解温度の低い過酸化塩やペルオキソ硫酸塩のときには、ポットライフが短いという問題があるが、分解温度の高い過酸化物を選択し、処理前に触媒物質を付与することによって、この問題を解決することができる。
【００１７  】
本発明の繊維集束体は、上述した有機高分子で被覆されている。ここでいう被覆とは、繊維全体を覆っている必要はなく、繊維の一部に有機高分子が接着していればよい。有機高分子は繊維の一部に接着し、連続した有機高分子が他の繊維にも接着して、複数の繊維が有機高分子を介して一体に接着して繊維集束体を形成している。
【００１７】
【作用】
水に対してもその集束力を低下させず、各種のマトリックスや分散機器に応じた適切な集束効果を有する繊維集束体を容易にコントロールして提供し得るに至った理由の解明は未だ不充分であるが、水溶性有機高分子を過酸化物で処理したことによって水溶性高分子に一部架橋が起こり、過酸化物使用量や処理程度に応じて容易に架橋程度を調節可能になったためと推定している。更に、本発明の繊維集束体が解繊した後でもファイバーボールを形成し難いのは、有機高分子が繊維表面を被覆し、実質の繊維弾性率と可撓性のバランスを向上させているためと推定している。
【００１８】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。尚、例中の有機高分子の付着量、繊維集束体の断面の長径及び長径と短径の比は以下の方法で測定した。
▲１▼  有機高分子の付着量。
有機高分子の付着量は次式に従った。
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▲２▼  繊維集束体の長径及び長径と短径の比
用途により適当な長さにカットした繊維集束体を任意に約２０本取り、顕微鏡の断面写真から長径と短径を測定し、長径及び長径／短径の比についてその平均値を求めた。
【００１９】
【実施例】
実施例  １〜１８
表１に、ゴム補強の実施例として、繊維集束体の詳細、即ち使用した繊維の種類、繊維集束体の断面の長径及び長径と短径の比、水溶性有機高分子の種類、過酸化物の種類、過酸化物での処理条件、有機高分子付着量を示す。ここで使用した繊維は、スチール繊維として神戸製鋼製シンコーファイバー、炭素繊維として東レ製Ｔ−３００、ポリビニルアルコール系繊維としてクラレ製ビニロンＦ−ＲＭ１８２、ポリアミド系繊維として東洋紡製シルファイン、ポリアリレート系繊維として日本エクスラン工業製エコノール、ポリオレフィン繊維として大和紡製ダイワボウポリプロＰＺＬ、ポリエステル系繊維として東洋紡製エステリ−ナ、ポリアクリロニトリル系繊維として日本エクスラン工業製ＳＫＳＴ９２１、ポリ塩化ビニル系繊維として帝人製デビロン、セルロ−ス系繊維として東洋紡製タフレーヌをそれぞれ使用した。尚、特に断りのない限り、％は重量基準の百分率を表す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
この繊維集束体を練り込んだ未硫化ゴムマットにおける繊維の分散性と、加硫後のゴムマットの引張強度を表２に示す。尚、未硫化ゴムへの繊維集束体の分散方法と、加硫方法、及び、加硫ゴムマットの引張強度の測定方法は以下によった。アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ；呉羽ゴム製ＮＢＲＨｓ８４）ベースコンパウンド１００重量部に、酸化亜鉛３重量部、老化防止剤１重量部、ステアリン酸１重量部、加硫促進剤０．７重量部、硫黄１．５重量部と共に４ｍｍにカットした繊維集束体の２重量部を８インチ２本ロールで追加練り込みした。練り込み終了したゴムシートから１０ｃｍ四方のサンプルを採取し、表面における繊維の集束状態と繊維の絡まりによる塊を肉眼で判定した。判定基準を下記に示す。
【００２２】
５：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維はほとんど認められず、繊維の絡みによる斑点もほとんど認められない
４：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維がやや認められるが、繊維の絡みによる斑点はほとんど認められない
３：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維が多いが、繊維の絡みによる斑点はほとんど認められない
２：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維は少ないが、繊維の絡みによる斑点がやや認められる
１：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維は少ないが、繊維の絡みによる斑点が多い
０：元の繊維集束体の長径がそのまま残っており、解繊が認められない
【００２３】
【表２】
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【００２４】
補強繊維の練り込みが終了したゴムシートを１５０℃で１時間、プレス加硫を行い、得られた加硫シートからＪＩＳ  Ｋ６３０１に準じて、リング試験片にて、２５℃での引張試験を行い、引張強度を測定した。
【００２５】
実施例  １９〜３９
表３に、セメント補強用途に使用した実施例として、繊維集束体の詳細を示す。ここで、表中の触媒処理とは、過酸化物の処理直前に、触媒物質としてメタ重亜硫酸ソーダの０．１％水溶液をスプレーしてロールで絞り、その後過酸化物処理したことを表す。
【００２６】
【表３】
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【００２７】
又、この繊維集束体の水中での分散性、セメントスラリーへの分散性と、セメント成形体の曲げ強度を表４に示す。尚、水中への分散性とセメントスラリーへの分散性評価方法は以下の通りである。
▲１▼水中への分散性
１０ｍｍの長さにカットした繊維集束体５ｇを２５℃の蒸留水２００ｇ中に投入し、池田科学製ＩＳ−３６Ｎ型マグネットスターラーの目盛り３で５分間攪拌し、繊維集束体の解繊程度を目視で判断した。判断基準を以下に示す。
３：繊維集束体の解繊はほとんど認められない
２：繊維集束体は一部解繊している
１：繊維集束体はほとんど解繊している
【００２８】
▲２▼セメントスラリーへの分散性
豊浦標準砂／セメントの重量比が１で水／（豊浦標準砂＋セメント）の重量比が０．２５の割合になるように配合したセメントスラリー中に、セメントに対して２重量％の１０ｍｍの長さにカットした繊維集束体を添加し、ＪＩＳ  Ｒ５２０１に示される練り混ぜ機を用いて練り混ぜ、次いで練り上がったセメントスラリーを５０メッシュの金網上に平均に塗り、水道水でセメントと砂を洗い流し、メッシュ上に残った繊維の集束状態及び、繊維の絡まりによる塊の発生状態を肉眼で判定した。判定基準を下記に示す。
【００２９】
５：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維はほとんど認められず、繊維の絡みによる塊もほとんど認められない
４：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維がやや認められるが、繊維の絡みによる塊はほとんど認められない
３：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維が多いが、繊維の絡みによる塊はほとんど認められない
２：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維は少ないが、繊維の絡みによる塊がやや認められる
１：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維は少ないが、繊維の絡みによる塊が多い
０−１：長径０．５ｍｍ以上と見なされる集束繊維は少ないが、繊維の絡みによる塊がファイバーボール状になっている
０−２：繊維集束体の長径がそのままで残っており、解繊が認められない。
【００３０】
又、セメント成形体の成形方法と曲げ強度測定方法は以下の通りである。１０ｍｍ長さにカットした繊維集束体２重量部、セメント１００重量部、及びケイ砂５号５０重量部をオムニミキサーで混合した後、水３５重量部を加えて再び練り混ぜた。得られたセメントスラリーを６ｍｍ厚みの板に成型して、２０℃湿空中で２８日養生後、曲げ強度を測定した。
【００３１】
比較例  １〜１３
比較例として、本発明から外れる繊維集束体、即ち、有機高分子の使用量が本発明の範囲から外れていたり、水溶性有機高分子を過酸化物で処理しないような繊維の集束体の詳細を表５に示す。又、実施例と同様にしてゴムの補強用に利用した時の分散性と引張強力を表６に示す。
【００３２】
【表５】
0003570603.tif 000006
【００３３】
【表６】
0003570603.tif 000007
【００３４】
比較例１４〜２３
更に比較例として、セメントマトリックスの補強に利用した、本発明から外れる繊維集束体、即ち、有機高分子の使用量が本発明の範囲から外れていたり、水溶性有機高分子を過酸化物で処理しなかったり、もしくは本発明の有機高分子の代わりに熱硬化性樹脂や非水溶性有機エマルジョンを使用したような繊維集束体の詳細を表７に、又、その水中での分散性、セメントスラリーへの分散性、及び、セメント成形体の曲げ強度を実施例と同様にして測定した結果を表８に示す。
【００３５】
【表７】
0003570603.tif 000008
【００３６】
【表８】
0003570603.tif 000009
【００３７】
実施例Ｎｏ．１〜８では、各種の繊維を用い、ヒドロキシ系やカルボン酸系の水溶性有機高分子を、ペルオキソ硫酸塩，過酸化水素，ジアシルペルオキシド類，ジアルキルペルオキシド類の過酸化物で処理した有機高分子で繊維集束体を作成し、ゴム補強用途に使用している。いずれの繊維においてもその分散性に有利となっているが、比較例Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１３より、分散性やゴムマットの補強能力の点から、本発明は有機繊維に対してより効果的であり、その中でも、ポリアクリロニトリル，ポリエステル，セルロース繊維が、より有利に使用できることが分かる。
【００３８】
同様に、実施例Ｎｏ．１９〜２３では、各種の繊維を用い、ヒドロキシ系やカルボン酸系の水溶性有機高分子を、ペルオキソ硫酸塩で処理した有機高分子で繊維集束体を作成して、セメント補強用途に使用している。いずれの繊維においてもセメントスラリーへの分散性に有利となっているが、ポリアクリロニトリルやセルロース、ポリエステルの様な有機繊維と比較すると、ポリオレフィン系有機繊維は本発明による効果が際立ったものではなくなり、スチールのような無機繊維は効果がやや少なくなる傾向となっている。又、実施例Ｎｏ．２７〜２９、比較例Ｎｏ．１４〜１６より、有機高分子の付着量が０．５重量％未満では、水に対してその集束力を保持できず、好ましくは１重量％以上、更に好ましくは２重量％以上であることが分かる。更に、比較例Ｎｏ．１，２，１７，１８、実施例Ｎｏ．９〜１２から、有機高分子の付着量は５０重量％以下が有効であり、好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは２０重量％以下であることが分かる。
【００３９】
比較例Ｎｏ．１９，２０では、水溶性有機高分子を過酸化物で処理しない集束剤を使って作成した繊維集束体を、セメント補強用途に利用しているが、高粘度セメントスラリーの練り混ぜにおいて、水によって解繊した繊維はファイバーボール状になっており、セメント成形体の種々の物性や外観に悪影響を及ぼすことが明らかである。又、比較例Ｎｏ．２１〜２３では、熱硬化性樹脂や非水溶性有機エマルジョンを集束剤として作成した繊維集束体を使用しているが、セメントスラリーの練り混ぜによっても繊維が解繊せず、繊維補強としての効果を発揮することができないことが分かる。
【００４０】
実施例Ｎｏ．１７，１８では最適な過酸化物種類、実施例Ｎｏ．３２〜３５では最適な過酸化物使用量、実施例Ｎｏ．２４〜２６では最適な水溶性有機高分子種類、実施例Ｎｏ．１３，１４，３０，３１では最適な繊維集束体の長径、実施例Ｎｏ．１５，１６は最適な繊維集束体の長径と短径の比を、それぞれ他の実施例と比較して、判断する材料となるものである。
【００４１】
これらの実施例や比較例から、本発明の繊維集束体は水によってその集束力を失うことなく、高粘性のマトリックス中ではじめて繊維が解繊しており、これが各種マトリックスの有効な補強効果を与えていることが明らかである。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述した本発明は、複数本の繊維を、該繊維に対して０．５〜５０重量％の、水溶性有機高分子を過酸化物で処理してなる有機高分子で被覆したという、今までにない繊維の処理方法によって、種々のマトリックスや混合機器に応じた集束力や集束硬さをコントロールされた繊維集束体によって、補強効果を発揮させるものである。本発明の繊維集束体は、長短いろいろのものが作製しうる。短繊維集束体としては例えばガスケットやゴムマット等のシート状ゴム成形体、ブレーキパッドやブレーキロール等の摩擦材やポリエチレン等の樹脂成形体、石膏，セメント，コンクリート等の水硬性成形体、アスファルト舗装等の補強材として利用できる。又、本発明集束体の、水によってその集束力が低下せず、経時変化が少ない特徴を活かして、長繊維状やヤーン状の集束体としたものは、ジオテキスタイル用織布やベルトコ−ドとしても利用できる。
【表４】
0003570603.tif 000010