(57)【要約】硬化性材料１１を強化するための強化繊維束１、および強化繊維２を接合して強化繊維束１を得る方法に関する。強化繊維２は実質的に平行に束ねられ、少なくともそれらの端部において互いに接合されている。この場合、強化繊維２の少なくとも端部は付着材５によって互いに接合され、付着材５は非硬化状態の硬化性材料１１と実質的に不活性であり、強化繊維束１と少なくとも硬化性材料１１との混合中にその付着力を喪失する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性材料（１１）を強化するための多数の実質的に平行に並べられた強化繊維（２）からなる強化繊維束（１）であって、前記強化繊維（２）は少なくともそれらの端部（３）において付着材（５）によって互いに接合され、前記付着材（５）は前記強化繊維束（１）と少なくとも前記硬化性材料（１１）との混合中に機械的な力の影響によってその付着力を喪失するような強化繊維束（１）において、前記付着材（５）は非硬化状態の前記硬化性材料（１１）に対して実質的に不活性である材料を実質的に有してなることを特徴とする強化繊維束。
【請求項２】
前記付着材（５）は硬化材であることを特徴とする請求項１に記載の強化繊維束。
【請求項３】
前記付着材（５）は前記硬化性材料（１１）と実質的に同一の材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の強化繊維束。
【請求項４】
前記付着材（５）は実質的にモルタル、コンクリート、石膏、セメント、またはそれらの混合物からなることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項５】
前記付着材（５）は二次的強化繊維（６）を含むことを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項６】
前記二次的強化繊維（６）は、最大１００μｍの直径を有するガラス繊維および／またはポリプロピレン繊維からなることを特徴とする請求項５に記載の強化繊維束。
【請求項７】
前記強化繊維束（１）の直径に対する長さの比は少なくとも０．２で、かつ最大５であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項８】
前記強化繊維束（１）の直径に対する長さの比は少なくとも０．５で、かつ最大１．５であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項９】
前記強化繊維束（１）は実質的に円筒状であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項１０】
前記強化繊維（２）の直径に対する長さの比は少なくとも４０であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項１１】
前記強化繊維（２）は、５００から３０００Ｎ／ｍｍ2の範囲内の張力を有する鋼からなることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項１２】
前記強化繊維（２）の端部（３）はフック状の形状を有していることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項１３】
前記強化繊維束（１）は、前記付着材（５）によって実質的に均一に被覆される端面を有していることを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項１４】
前記強化繊維（２）の実質的に前記フック状の端部（３）のみが前記付着材（５）によって覆われることを特徴とする請求項１２または１３に記載の強化繊維束。
【請求項１５】
強化繊維（２）を接合して硬化性材料（１１）を強化するための強化繊維束（１）を得る方法であって、前記強化繊維（２）は実質的に平行に並べられ、少なくともそれらの端部（３）で互いに接合されているような方法において、前記強化繊維（２）は前記強化繊維束（１）の少なくとも端部に付着材（５）を塗布することによって互いに接合され、前記付着材は非硬化状態の前記硬化性材料（１１）に対して実質的に不活性であり、前記付着材は前記強化繊維束（１）と少なくとも前記硬化性材料（１１）との混合プロセス中に機械的な力の影響によってその付着力を喪失することを特徴とする方法。
【請求項１６】
硬化性付着材（５）を塗布し、次いで、前記硬化性付着材（５）を硬化することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記強化繊維（２）を実質的に平行に並べて束ねる工程は、張力を付加した状態で行われることを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
硬化性材料（１１）を強化するための多数の実質的に平行に並べられた強化繊維（２）からなる強化繊維束（１）であって、前記強化繊維（２）は少なくともそれらの端部（３）において付着材（５）によって互いに接合され、前記付着材（５）は前記強化繊維束（１）と少なくとも前記硬化性材料（１１）との混合中にその付着力を喪失するような強化繊維束（１）において、前記付着材（５）は二次的強化繊維（６）を含むことを特徴とする強化繊維束。
【請求項１９】
前記二次的強化繊維（６）は最大１００μｍの直径を有するガラス繊維および／またはポリプロピレン繊維からなることを特徴とする請求項１８に記載の強化繊維束。
【請求項２０】
前記強化繊維束（１）は前記付着材（５）によって実質的に均一に被覆される端面を有していることを特徴とする請求項１８または１９に記載の強化繊維束。
【請求項２１】
前記強化繊維（２）の端部（３）はフック状の形状を有していることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか１つに記載の強化繊維束。
【請求項２２】
前記強化繊維（２）の実質的に前記フック状の端部（３）のみが前記付着材（５）によって覆われていることを特徴とする請求項２１に記載の強化繊維束。
【請求項２３】
硬化性材料（１１）を強化するための多数の実質的に平行に並べられた強化繊維（２）からなる強化繊維束（１）であって、前記強化繊維（２）は少なくともそれらの端部（３）において付着材（５）によって互いに接合され、前記付着材（５）は前記強化繊維束（１）と少なくとも前記硬化性材料との混合中にその付着力を喪失するような強化繊維束（１）において、前記強化繊維（２）の前記端部（３）はフック状の形状を有し、前記強化繊維束（１）は前記付着材（５）によって実質的に均一に被覆される端面を有していることを特徴とする強化繊維束。
【請求項２４】
前記強化繊維（２）の実質的に前記フック状端部（３）のみが前記付着材（５）によって覆われていることを特徴とする請求項２３に記載の強化繊維束。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その第１態様によれば、硬化性材料を強化するための多数の実質的に平行に並べられた強化繊維からなる強化繊維束であって、強化繊維は少なくともそれらの端部において付着材によって互いに接合され、付着材は強化繊維束と少なくとも硬化性材料との混合中に機械的な力によってその付着力を喪失するような強化繊維束に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような強化繊維束は国際公開番号ＷＯ−Ａ−００／４９２１１に開示されている。この技術によれば、コンクリートのような成形可能な組成物用の強化繊維が束ねられ、それらの端部において塗布された粘結剤の層によって互いに接合されている。この粘結剤は、成形可能な組成物に溶解されるかまたは組成物内において骨材間に分散されるかのいずれかである。その結果、強化繊維束は解け、強化繊維が遊離することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような強化繊維束は溶解または分散している粘結剤が成形または硬化される材料内に吸収されるという欠点がある。上記の強化繊維束において、硬化性材料に対する強化繊維の比率が大きくなるにつれて、多量の粘結剤が硬化性材料内に溶解または分散されることになる。その結果、硬化性材料の特性に悪影響を及ぼすおそれがある。従って、硬化性材料内に溶解または分散あるいは硬化性材料と反応するような材料を添加することなく、強化繊維の大部分を硬化性材料内に一体化することによって強化繊維束を製造する技術が望まれている。
【０００４】
本発明は上記の問題を解決するためになされ、付着材が非硬化状態の硬化性材料に対して実質的に不活性な材料からなることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
「非硬化状態の硬化性材料に対して実質的に不活性である」という用語は、従来の硬化性材料に従来の添加物が添加されているかどうかに関わらず、硬化前において、付着材が硬化性材料またはその混合物と実質的に反応しないことを意味し、具体的には、付着材が水および／または有機溶媒中に実質的に溶解しないことを意味している。
【０００６】
強化繊維束を硬化性材料と混合する場合、付着材は種々の要因によってその付着力が喪失される。例えば、温度処理によって、付着材は小片に分断される。また、上記の機械的な力は強化繊維束同士の摩擦、または強化繊維束と容器の壁、混合手段、または硬化性材料中の砂利との摩擦によって生じるが、このような機械的な力によって、付着材は強化繊維の接合が解けて硬化性材料中に分散するまで、さらに小さい細片に分断されることになる。
【０００７】
好ましくは、付着材は硬化材であるとよい。このような硬化材を粘性のある状態で強化繊維に塗布し、乾燥または加熱などによって硬化するとよい。ただし、適切および／または十分に大きい機械的な力が加わる条件下の場合、付着材として非硬化材を用いることもできる。例えば、混合時において攪拌刃の運動によって付着材の付着力を喪失させて強化繊維を確実に解離できる場合は、靭性のある付着材を用いることもできる。
【０００８】
好ましくは、付着材は硬化性材料と実質的に同一の材料からなるとよい。この場合、硬化性材料の特性が付着材によって殆どまたは全く影響されないという本発明の効果を著しく効率的に得ることができる。すなわち、最終的に硬化された硬化性材料は、混合プロセス中に分散した強化繊維を除けば、均質な材料になる。１種以上の適切な添加剤を硬化性材料に添加してもよい。すなわち、硬化性材料を含むコンクリート混合物の成分の混合比は付着材の成分の混合比といくらか異なっていてもよい。なお、本発明によれば、付着材は硬化性材料と異なる材料であってもよい。
【０００９】
付着材は実質的に硬化性材料と同一の材料からなるのが好ましいが、種々の添加物を含んでいてもよい。例えば、摩滅を促進しまたは機械的特性に影響を与えるような材料を少量含んでいてもよい。
【００１０】
好ましくは、付着材は実質的にモルタル、コンクリート、石膏、セメント、またはそれらの混合物であるとよい。これらの付着材は、具体的にはコンクリートまたはコンクリート状材料に好適に用いられている。コンクリートまたはコンクリート状材料は、例えば、建設材料として広範囲に用いられている。このような硬化性材料は極めて強靭ではあるが、比較的脆弱な材料である。この硬化性材料の強度、特に、破断特性を改善するために、強化繊維によって強化されることがある。本発明による付着材を用いることによって、最終的なコンクリートまたはコンクリート状材料の基本的な素地は実質的に変化しない。この付着材は、コンクリート状材料と非常に類似している。もし石膏を用いる場合は、コンクリートの硬化時間および他の特徴に悪影響を及ぼさないように、石膏の濃度を低く設定する必要がある。
【００１１】
本発明の特に有利な一実施態様によれば、付着材は二次的強化繊維を含む。このような二次的強化繊維を付着材に加えることによって、強化繊維はより大きな強度および靭性を得ることができる。その結果、さほど大きい機械的強度を有しない付着材を用いることができる。付着材の機械的強度を二次的強化繊維で向上させることによって、強化繊維束の貯蔵、搬送、および流出の特性を改善することができる。
【００１２】
二次的な強化繊維は基本的にどのような材料であってもよいが、好ましくは、最大径１００μｍのガラス繊維またはポリプロピレン繊維であるとよい。このような繊維は使用時においても有効であり、かつ所定の径の繊維を容易に得ることができる。
【００１３】
好ましくは、強化繊維束の直径に対する長さの比は少なくとも０．２で、かつ最大５であるとよい。このような長さ／直径の比を有する強化繊維を用いることによって、取扱い性および貯蔵庫からの流出特性を高めることができる。長さ／直径の比が前記の範囲を超えると、貯蔵庫内における繊維束の橋架けのおそれが増加する。しかし、特定の条件下においては、長さ／直径の比が前記の範囲を超える強化繊維束を用いることもできる。最も好ましくは、強化繊維束の長さ／直径の比は少なくとも０．５で、かつ最大１．５であるとよい。このような長さ／直径の比の場合、強化繊維束は実質的に円筒またはブロックに類似の形状を有し、極めて良好な流出特性とすぐれた取扱い性を得ることができる。好ましくは、強化繊維束の長さ／直径の比は実質的に１であるとよい。
【００１４】
強化繊維束はどのような形状であってもよいが、好ましくは実質的に円筒形状であるとよい。円筒形状の場合、強化繊維束はコーナおよび／または先端を全くまたは殆ど有しないので、さらに良好な取扱い性および流出特性を確保することができる。しかし、立方体またはブロックのような他の形状であってもよい。理想的には、異なる長さの繊維を用いて、最も短い繊維を強化繊維束の両外側に配置し、最も長い繊維を中間に配置することによって、実質的に球形の強化繊維束を得ることができる。
【００１５】
強化繊維は基本的にどのような長さ／直径の比を有するものを用いていてもよいが、好ましくは、少なくとも４０に設定するとよい。
【００１６】
本発明による強化繊維束の有利な一実施態様によれば、強化繊維は５００から３０００Ｎ／ｍｍ2の張力を有する鋼からなるとよい。また、他の張力を有する鋼を選択することもできるが、硬化性材料を強化するという観点からは殆ど利点がない。しかし、炭素繊維、ポリプロピレンまたは他のプラスチック、ガラスなど、他の強化繊維用材料を選択することが有益な場合もある。
【００１７】
好ましくは、強化繊維の端部はフック状の形状を有しているとよい。ここで用いられる「フック状端部」という用語は繊維の端部が少なくとも１回屈曲している場合のみを意味せず、強化繊維の主軸と直交する面上において、変形した端部の突起の少なくとも一方向における径が両端間の繊維の断面の径よりも大きいような端部も意味している。例えば、端部は平坦化、屈曲化、または湾曲化されていてもよい。あるいは、爪状の形状を有していてもよい。図５はこれらの端部の形状を示している。このような端部の変形によって、硬化の後、硬化性材料内における強化繊維の付着性を改善することができる。直線状の強化繊維の場合、破断が生じたとき、強化繊維が硬化された材料から引き抜かれやすく、その結果、材料の強度が低下することになる。また、繊維の全体を平坦化し、凹凸またはフック状形状を設けることによって、硬化された硬化性材料内における強化繊維の付着性を改善してもよい。
【００１８】
好ましくは、本発明による強化繊維束は、付着材によって実質的に均一に被覆された端面を有しているとよい。すなわち、強化繊維束の端面は実質的に滑らかであるとよい。この構成によって、強化繊維束間の絡みを低減させる利点が得られる。通常、強化繊維の端部同士、または中間部同士が絡まる傾向にあるが、強化繊維の端部を付着材によって均一に被覆することによって、そのような繊維同士の絡みを効果的に避けることができる。
【００１９】
付着材は強化繊維束の他の部分に塗布してもよい。例えば、強化繊維束の全体を付着材によって包囲してもよい。あるいは、付着材を強化繊維の全体に含浸させてもよい。また、強化繊維束の両端間に付着材からなるリングを設けることもできる。この構成によって、処理時間は増えるが、強化繊維束間の機械的強度をさらに高め、強化繊維束の相互作用をさらに小さくすることができる。
【００２０】
本発明による強化繊維束の好ましい一実施態様によれば、強化繊維の実質的にフック状端部のみが付着材によって覆われる。この構成によれば、極めて少量の付着材によって強化繊維束の絡みを低減させることができる。通常、付着材は硬化性材料に悪影響を与えるので、その量を可能な限り小さくすることが重要である。この付着材の量は、繊維束内に強化繊維を良好に配列することによってさらに最小化することができる。具体的には、強化繊維の端部は可能な限り小さい円板状であるとよい。
【００２１】
また、本発明は、強化繊維を接合して硬化性材料を強化するための強化繊維束を得る方法に関するものがある。強化繊維は実質的に平行に並べられ、少なくともそれらの端部において互いに接合され、強化繊維は強化繊維束の少なくとも端部に付着材を塗布することによって互いに接合される。このような方法において、付着材は非硬化状態の硬化性材料に対して実質的に不活性であり、付着材は強化繊維束と少なくとも硬化性材料との混合プロセス中に機械的な力の影響によってその付着力を喪失することを特徴とする。
【００２２】
本発明による方法によれば、硬化性材料の特性に悪影響を与える付着材を用いることなく、極めて良好な取扱い性と流出特性を有する本発明による強化繊維束を簡単に得ることができる。なお、繊維の端部を一定量の付着材内に自動的にまたは（繊維を付着材内に打ち込む、すなわち、注入する）ファイバーガンを用いて押し込むことによって、付着材を塗布してもよい。
【００２３】
好ましい一実施態様によれば、硬化性の付着材を塗布し、次いで、付着材を硬化する。具体的には、付着材が塗布された強化繊維束を硬化温度、例えば、空気乾燥温度、それ以上の温度、または重合反応温度に露出することによって、付着材を硬化している。
【００２４】
他の好適な実施態様において、強化繊維を実質的に平行に束ねる工程は張力下において行われる。この構成によって、付着材が離脱したあと、硬化性材料中に強化繊維を良好に分散することができるという利点が得られる。
【００２５】
また、本発明は、硬化性材料を強化するための多数の実質的に平行に並べられた強化繊維からなる強化繊維束に関するものである。ここで、強化繊維は少なくともそれらの端部において付着材によって互いに接合され、付着材は強化繊維束と少なくとも硬化性材料との混合中にその付着力を喪失する。この強化繊維束において、付着材は強化繊維を含むことを特徴とする。
【００２６】
付着材中に二次的強化繊維を添加する場合、付着材は硬化性材料に対して必ずしも不活性である必要はない。二次的強化繊維を添加することによって得られる利点、すなわち、前述の付着性の強度および取扱い性の改善は、例えば、水溶性の付着材を用いることによって得られる。例えば、ポリ酢酸ビニルを付着材の主成分としてまたはモルタル状付着材に対する添加物として用いるとよい。この場合、付着材は極めて柔軟になり、完全にまたは少なくとも大部分が水溶性である。なお、他の水溶性成分を含むこともできる。
【００２７】
なお、本発明の第１態様による強化繊維束の好適な実施例の上述の制限と利点は、この第２態様（請求項１８）による強化繊維束に対しても適用される。
【００２８】
第１実施態様によれば、二次的強化繊維は最大１００μｍの直径を有するガラス繊維および／またはポリプロピレン繊維からなることを特徴とする。
【００２９】
第２実施態様によれば、強化繊維束の少なくとも端面は付着材によって実質的に均一に被覆される。
【００３０】
好ましくは、強化繊維の端部はフック状の形状を有しているとよい。
【００３１】
第３実施態様によれば、付着材の厚みは強化繊維のフック状端部の長さと実質的に等しい。
【００３２】
第４実施態様によれば、強化繊維束の直径に対する長さの比は少なくとも０．２で、かつ最大５、さらに好ましくは、少なくとも０．５で、かつ最大１．５である。好ましくは、強化繊維束は実質的に円筒状であるとよい。
【００３３】
第５実施態様によれば、強化繊維の直径に対する長さの比は少なくとも４０である。
【００３４】
強化繊維は５００から３０００Ｎ／ｍｍ2の範囲内の張力を有する鋼からなるとよい。
【００３５】
本発明はさらに、硬化性材料を強化するための多数の実質的に平行に並べられた強化繊維からなる強化繊維束に関するものである。ここで、強化繊維は少なくともそれらの端部において付着材によって互いに接合され、付着材は強化繊維束と少なくとも硬化性材料との混合中にその付着力を喪失する。このような強化繊維束において、強化繊維の端部はフック状の形状を有し、強化繊維束は付着材によって実質的に均一に被覆される端面を有していることを特徴とする。この強化繊維束の端面が付着材によって実質的に均一に被覆されているという構成における付着材は二次的強化繊維を含んでいてもまたは含んでいなくてもよい。フック状の端部が露出していると、強化繊維束が絡まり、貯蔵庫において橋架けを生じるおそれがあるが、端面を滑らかに被覆することによって、強化繊維束同士の絡みをなくし、また、硬化性材料中において、すでに遊離している個々の強化繊維との絡みもなくすことができる。特に後者の絡みは、直線状の端部を有する強化繊維と比較して、フック状の端部を有する強化繊維の場合、極めて深刻な問題を生じる場合がある。
【００３６】
本発明の第１態様による強化繊維束の好適な実施態様の制限と利点は、本発明の第３態様による強化繊維束においても適用される。
【００３７】
本発明の第３態様による強化繊維束の第１実施態様において、強化繊維の実質的にフック状端部のみが付着材に覆われている。
【００３８】
第２実施態様において、付着材は非硬化状態の硬化性材料と実質的に不活性である。
【００３９】
好ましくは、付着材は硬化材であるとよい。
【００４０】
さらに好ましくは、付着材はモルタル、コンクリート、石膏、セメント、またはそれらの混合物からなるとよい。
【００４１】
第３実施態様によれば、付着材は二次的強化繊維を含んでいる。
【００４２】
好ましくは、二次的強化繊維は最大１００μｍの直径を有するガラス繊維および／またはポリプロピレン繊維からなるとよい。
【００４３】
第４実施態様によれば、強化繊維束の長さ／直径の比は少なくとも０．２で、かつ最大５、さらに好ましくは、少なくとも０．２で、かつ最大１．５であるとよい。さらに好ましくは、強化繊維束は実質的に円筒状であるとよい。
【００４４】
好ましくは、強化繊維の長さ／直径の比は少なくとも４０であるとよい。
【００４５】
好ましくは、強化繊維は５００から３０００Ｎ／ｍｍ2の範囲内の張力を有する鋼からなるとよい。
【００４６】
以下、添付の図面に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
図１は強化繊維束１を示している。強化繊維束１はフック(鉤)状端部３を有する多数の平行に配置された強化繊維２から作られている。強化繊維２は、糸４によって束ねられている。
【００４８】
なお、フック状端部３を有する強化繊維２は単なる例示であり、用途に応じて他の適切な形状を有する強化繊維２を用いてもよい。
【００４９】
強化繊維２は、繊維に対する必要条件および繊維によって強化される合成樹脂やコンクリートなどの硬化性材料に対する必要条件を満たす限り、どのような種類の材料から製造されてもよい。例えば、ガラス、石英、炭素、またはプラスチックなどを強化繊維２の材料として用いることができる。強化される材料がコンクリートまたはコンクリート状材料の場合、好ましくは、金属からなる強化繊維、さらに好ましくは、５００ないし３０００Ｎ／ｍｍ2の範囲内の高張力を有する鋼からなる強化繊維を用いるとよい。
【００５０】
安価にかつ簡単に製造する観点から、直線状の強化繊維を用いるとよい。好ましくは、強化繊維は硬化処理後の材料から脱落し難いような形状を有しているとよい。具体的に、強化繊維は凹凸形状、すなわち、断面が長さ方向に沿って変化しているとよい。図１に示す強化繊維は、フック状の端部を有している。このような形状を有する強化繊維は、完全に変形させない限り、それらが含まれるコンクリートのような硬化性材料から引き抜くことができない。
【００５１】
実用的および経済的な理由から、用いる強化繊維の長さ／直径の比（直径に対する長さの比率）は、通常、１０から２００の範囲、好ましくは、少なくとも４０に設定されるとよい。非直線状の繊維を用いる場合、長さは繊維の両端間の直線距離によって表し、直径が全長にわたって変化している繊維を用いる場合、直径は全長にわたる平均径によって表わされる。
【００５２】
強化繊維束に用いられる繊維の数は、強化繊維束の必要とされる形状および使用される強化繊維の性質に依存し、例えば、１０から２０００の範囲内において選定されるとよい。付着材が塗布されるまで強化繊維を保持するために、ゴム紐や糸のような一時的付着手段、あるいは、クリップ、挟み道具、顎部材、または他の機械的装置を用いるとよい。好ましくは、一時的付着手段は、繊維を束ねてから付着材を塗布するまで、必要に応じて、付着材を硬化させるまで、繊維束の周囲に維持されるとよい。その後、一時的付着手段を除去するとよい。糸またはゴム紐などからなる一時的付着手段を用いる場合、そのような付着手段が混合プロセスにおいて完全に機械的に破壊されるのであれば、一時的付着手段を放置しておいてもよい。好ましくは、これらの補助的な付着手段は硬化性材料に対して不活性であるとよい。例えば、強化繊維と同じ材料からなる糸を補助的な付着手段として用いるとよい。この場合、強化繊維束を硬化性材料と混合する混合プロセス中に糸を破断させ、個々の強化繊維を強化繊維束から遊離させるために、糸の直径を細くするかまたは脆弱な部分を有するように構成するとよい。
【００５３】
好ましくは、補助的な付着手段は、強化繊維束１の強化繊維２を張力が付加された状態において維持できるような特性を有しているとよい。例えば、堅く結んだゴム紐または金属糸を補助的な付着手段として用いるとよい。強化繊維束１を硬化性材料と混合すると、付着材５が砕かれるので、硬化性材料内において強化繊維２を容易に分散させることができる。
【００５４】
図１の強化繊維束は実質的に円筒状の形状を有している。強化繊維束の長さ／直径の比は略１である。このような強化繊維束は「石材」すなわち「粗骨材」に似た形状を有し、貯蔵庫内において橋架けを起こす可能性が非常に小さい。もし貯蔵庫内において強化繊維束の橋架けが生じると、強化繊維束の貯蔵庫からの流出が停止し、貯蔵庫の底の流出しない繊維束によってさらに貯蔵庫の１つの（側）壁から他の（側）壁に橋架けが形成される。強化繊維束の長さ／直径の比は略１であるのが好ましいが、０．２から５の範囲内にあればよい。
【００５５】
強化繊維束の寸法は使用する強化繊維によってほとんど決定される。強化繊維の長さは、通常０．２５から１０ｃｍの範囲内にあるとよい。ただし、他の値であってもよい。強化繊維束の断面の寸法は、好ましくは０．２５から１０ｃｍの範囲内にあればよい。ただし、他の値であってもよい。
【００５６】
図２は、強化繊維２の端部３が付着材５の層によって互いに接合されている強化繊維束１を示している。
【００５７】
図３は図２の詳細図であり、強化繊維２の端部３が付着材５によって被覆されている状態を示している。極細のポリプロピレンからなる二次的強化繊維６が付着材５内に一体的に含まれている。付着材５の層厚みは、フック状端部３の長さと略同じである。
【００５８】
端部３の代わりに側部を被覆してもよいが、端部３を被覆するのが最も好ましい。端部３を被覆することによって、異なる強化繊維束１の強化繊維２のフック状端部同士が絡まるを避け、その結果、貯蔵庫内において強化繊維束１の橋架けが生じるのを避けることができる。
【００５９】
付着材５は、硬化性材料の性質に悪影響を及ぼさないように、硬化性材料に対して不活性であるとよい。好ましくは、付着材５は硬化性材料、例えば、コンクリートと実質的に同一の材料であるとよい。この場合、硬化後における強化された硬化性材料の性質は付着材によって悪影響を全くまたは殆ど受けない。他の付着材、例えば、種々のセラミック材料を用いることもできる。
【００６０】
粘結剤や砂などの適切な比を選択することによって、付着材５の脆弱さまたは（機械的な）負荷による破断に対する抵抗を設定することができる。もし、付着材５の強度が良好な搬送特性や良好な取扱い性などを確保するのに不十分な場合、二次的な強化繊維６を付着材５に混合するとよい。具体的に、０から１００μｍの範囲内の直径を有するポリプロピレン繊維またはガラス繊維を付着材に埋め込むとよい。このような繊維の添加によって、付着材の引張り強度および機械的な負荷による破断に対する抵抗を向上させることができる。その結果、強化繊維束１は、特別の手段を設けることなく、搬送中または貯蔵中に原形を保つことができる。二次的な強化繊維６は、硬化性材料の特性を改善する効果もある。
【００６１】
図２および図３の例において、付着材５は強化繊維束１における強化繊維２の両端に塗布されている。しかし、強化繊維束１の全体を付着材５によって包囲してもよい。換言すれば、付着材５を強化繊維束１の全体に含浸させてもよい。あるいは、強化繊維束１の一端のみを付着材５によって被覆してもよい。ただし、前者の場合、付着材の量が多く、その結果、強化繊維束１の接合強度が大きくなり、硬化性材料との混合プロセスにおいて個々の強化繊維に解離するまでの時間が掛かるという点において好ましくない。また、後者の場合、強化繊維２の他端が遊離しているので、互いに絡まり、強化繊維束１の橋架けを生じるという点において好ましくない。
【００６２】
付着材５は、その所定量を、塗付け法、吹付け法、はけ塗り法、または浸漬法などによって塗布することができる。あるいは、強化繊維束１を付着材５の容器内に所定の含浸深さまで浸すかまたは押付けることによって、付着材５を塗布してもよい。塗布した後、必要に応じて、空気乾燥、熱処理、またはそれらの組合せ、あるいはその他の適切な方法によって、付着材５を硬化させるとよい。
【００６３】
図４ａないし図４ｃは、本発明による強化繊維束を容器内の硬化性材料と混合する方法を示している。
【００６４】
図４ａに示すように、強化繊維束１は貯蔵容器７内に置かれている。貯蔵容器７はその底側にロック可能な口８を有し、この口８は可動スライド９によって開閉可能となっている。口８の下方には、硬化性材料１１を含む容器１０が配置されている。スライド９が開き、強化繊維束１が貯蔵容器７から硬化性材料１１内に注入されるようになっている。
【００６５】
強化繊維束１は、図４ａに示すように硬化性材料１１に必ずしも直接的に添加する必要はない。硬化性材料の成分を別の貯蔵庫に貯蔵し、正確な量の成分を容器１０内に流入させてもよい。また、強化繊維束１を貯蔵容器からコンベヤベルトを介して容器１０内に移送してもよい。この構成によって、貯蔵庫内における強化繊維束１の橋架けを避けることができる。
【００６６】
図４ｂは、強化繊維束１が混合手段（図示せず）によって硬化性材料１１内においてすでにいくらか分散している状態を示している。また、図４ｂはいくつかの強化繊維束１２が個々の強化繊維２に解離している状態を示している。付着材残渣１３の一部は遊離した強化繊維１に付着し、その他の付着材残渣１３は遊離して硬化性材料内に分散している。
【００６７】
図４ｃは全ての強化繊維２が分離し、付着材残渣１３が硬化性材料の全体にわたって分散している状態を示している。硬化性材料を硬化させると、これらの付着材残渣１３は球状化し、硬化性材料に含まれる。もし、付着材が硬化性材料１１と実質的に同一の材料からなる場合、硬化後において、付着性残渣１３は硬化性材料と同一化され、その結果、硬化性材料１１は強化繊維のみを異物として含む均質な相を呈することになる。
【００６８】
図５はフック状端部を有する強化繊維のいくつかの変形例を示している。これらの強化繊維は、前述したように変形した端部を有している。図の左から右に沿って、第１フック状端部、第２フック状端部、平坦な端部、曲がりくねった端部、および、頭状端部が示されている。このような端部を設けることによって、硬化された後の硬化性材料の張力を向上させることができる。なお、強化繊維は上記の１つまたは２つのフック状端部を有することができる。
【実施例】
【００６９】
以下の付着材を用いて実験を行った。
（ａ）セメント                  ８６．５２重量％
（ｂ）ポリビニルアルコール      ４．０２重量％
（ｃ）水                        ９．３８重量％
（ｄ）ポリプロピレン繊維        ０．０８重量％
【００７０】
この付着材を用いることによって、すぐれた特性を有する繊維束を得ることができた。搬送中に衝撃を受け、または落下することがあっても、繊維束の解離はなく、硬化性材料との混合中において、効率的かつ確実に、個々の繊維に解離された。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】接合されていない状態の強化繊維束を示す図である。
【図２】本発明による強化繊維束を示す図である。
【図３】図２に示す強化繊維束の詳細図である。
【図４ａ】本発明による強化繊維束を硬化性材料と混合する状態を示す概略図である。
【図４ｂ】本発明による強化繊維束を硬化性材料と混合する状態を示す概略図である。
【図４ｃ】本発明による強化繊維束を硬化性材料と混合する状態を示す概略図である。
【図５】繊維のフック状端部のいくつかの変形例を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004520501.tif 000027
2004520501.tif 000028
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