JPH0238349A - 付着性が向上された延伸ポリエチレン - Google Patents

付着性が向上された延伸ポリエチレン

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JPH0238349A
JPH0238349A JP19035988A JP19035988A JPH0238349A JP H0238349 A JPH0238349 A JP H0238349A JP 19035988 A JP19035988 A JP 19035988A JP 19035988 A JP19035988 A JP 19035988A JP H0238349 A JPH0238349 A JP H0238349A
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JP
Japan
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adhesion
stretched polyethylene
polyethylene
fiber
cement
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JP19035988A
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English (en)
Inventor
Masaaki Tadokoro
正昭 田所
Ryusuke Hayashi
隆介 林
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、建築、土木材料等に使用される繊維補強無
機成形体の製造において、補強材として用いる延伸ポリ
エチレンとセメントマトリックスの界面付着性の向上せ
しめた延伸ポリエチレンに関するものである。
〔従来の技術〕
建材用無機成形材料の補強材としては、鉄系としては、
鉄筋、スチールファイバー(特開昭58−117123
号、特開昭58−95637号)、ピアノ線等、無機系
としては、耐アルカリガラス繊維(特開昭59−789
85号)、炭素繊維(特開昭58−204852号、特
開昭58−204856号)1石綿、他には、有機系と
して、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ビニロン繊維
等の有機系の繊維も知られている。
上述の様な補強材の中の石綿は衛生面からの規制が予想
されており、また、鉄系の補強材は錆の発生、耐アルカ
リガラス繊維は、セメント中のアルカリによる強度劣化
が起こってしまい補強材としての役割を充分に発揮でき
ないといった欠点が挙げられる。さらに、炭素繊維。
アラミド繊維等は高価であるためその用途には限界があ
る。
(発明が解決しようとする課題) 本来、ポリエチレンは極性が小さく表面エネルギーが高
いため、疏水性物質であり、繊維補強セメント硬化体を
製造する際に、補強材として用いる延伸ポリエチレン繊
維をそのまま使用しても繊維とマトリックスの付着性が
弱く、充分な強度発現は期待できない。
本発明は繊維補強無機成形体を製造する際、耐アルカリ
性で、しかも発錆性のないポリエチレンを延伸加工した
繊維状の補強材とセメントマトリックスの付着性を向上
させる方法を提供するものである。
詳しくは、耐アルカリ性に優れ、しかも発錆性のないポ
リエチレンを補強材とした繊維補強無機成形体の繊維と
セメントマトリックスの界面の付着性を向上させ、強度
発現を充分に行なわしめた延伸ポリエチレンに関するも
のである。
〔課題を解決するための手段、及び作用〕本発明では、
このような事情に鑑み、炭素繊維、アラミド繊維、ビニ
ロン繊維などの補強繊維を、水硬性材料、場合によって
は、砂等の骨材と一緒に混練し成形することにより得ら
れる繊維補強セメント硬化体の一つで、錆を発生するこ
とのない高強度延伸ポリエチレンを補強材とした繊維補
強セメント硬化体を作る際に、補強材とセメントマトリ
ックスとの接着力を向上させる方法として、補強用に用
いられる延伸ポリエチレンの表面を電子線照射、低温プ
ラズマ処理いずれかの手段により延伸ポリエチレンの表
面を活性化させ、必要に応じて、活性化された延伸ポリ
エチレンの表面にさらに親水性樹脂を塗布することによ
りセメントマトリックスとの付着力を向上させるもので
ある。
上述の水硬性材料としては、ポルトランドセメント、ア
ルミナセメント、高炉セメント等の通常のセメント類、
石灰質と珪酸質よりなる珪酸カルシウム珪酸化合物の粉
砕物1石膏(半水石膏、無水石膏等)、高炉スラグおよ
び水砕スラグ粉末と石膏の混合物等の水砕スラグ系水硬
化性材料が含まれる。
すなわち、本発明は、水硬性材料に、補強材として以下
に述べる引き抜き延伸ポリエチレンを連続状または短繊
維状で、水硬性材料に添加して繊維補強セメント硬体の
機械的強度の向上をはかったものである。
しかし、延伸ポリエチレンの表面は不活性なため、水硬
性材料、すなわち、セメントマトリックスとの付着力が
悪いため十分な強度の発現が得られない。
そこで本発明では、電子線照射、低温プラズマ処理のい
ずれかにより延伸ポリエチレン表面を活性化させるか、
また、このような非接触の物理的手段による表面処理後
親水性樹脂を塗布し、延伸ポリエチレン表面を改質する
ことにより、セメントマトリックス、すなわち、水硬性
材料との付着力向上せしめた延伸ポリエチレンを提供す
るものである。
本発明で補強材として用いる延伸ポリエチレンとは、特
開昭60−15120号公報にみられる延伸方式のよう
に、結晶性の熱可塑性高分子である高密度ポリエチレン
樹脂の平板を、ローリレの隙間より引抜き、シート状の
ポリエチレンの断面積の比で約10数倍以上に延伸強化
して得られるもので、例えば、引張り強度が30kgf
/mm2以上、引張り弾性率が1.5x 103kgf
/mm2以上のの延伸ポリエチレンテープ、もしくは、
さらに延伸ポリエチレンテープを加工し繊維状にしたも
のである。
電子線照射、低温プラズマ処理を空気中で施すことによ
って、延伸ポリエチレンのぬれ性力く向上するのは、ポ
リエチレンのC−)1 (結合エネルギー: 415[
kJ/mo文])M4が切断されて表面に酸素原子:0
を付与することになり、結果的に水酸基ニーOHを形成
させるためと考える。
本発明では、延伸ポリエチレンにセメントマトリックス
との付着力を向上できる程度にc −H鎖を切断し水酸
基を付与すればより)ので、好ましい照射条件を決定す
るには、例えLf、JIS K−6788rポリエチレ
ンおよびポリブロピレンフィルムのぬれ試験方法」に準
じたぬれ性の指標値が、表面張力の数値として、未処理
の延伸ポリエチレンの表面張力は、32〜34 dyn
e/cn+であるが、表面処理の条件(照射条件)の目
安としては、例えば、48 dyne/cm以上好まし
くは、52 dyne/cm以上になるような照射、放
電条件を選定すればよい。
さらに、上述の表面処理を施してぬれ性が48 dyn
e/cm以上になった延伸ポリエチレン表面にブライマ
ー処理を施すか、または施さないで、親木性樹脂を塗布
するものである。その方法としては、漫潰、刷毛塗布、
ローラー塗布等があるが、界面の付着性の観点から考え
ると、刷毛塗布、ローラー塗布が望ましく、その塗布量
も少ない方が好ましい。
上述のブライマーとしては、ポリエチレン。
ポリプロピレンの如く通常のエポキシ系接着剤では接着
することが困難であるものの表面にあらかじめ処理を行
なうときに使用するもので、コニシ株式会社製のポリブ
ライマー等の使用が有効である。
また、塗布する親水性樹脂としては、水酸基を持ったも
の、例えば、 に完全ケン化または部分ケン化を行なった→CH2−C
H← H のようなポリビルアルコールがある。  (m、 nは
整数) 他に、エチレンとビニルアルコールのランダム・コポリ
マーで次式の分子構造を有する結晶性ポリマー; →CH2−CH2→−→CH24H吋 H 等、水酸基ニーHOを持りた親水性樹脂が好ましい。
延伸ポリエチレンテープとセメントマトリックスとの付
着性は、第1図に示すような日本コンクリート工学協会
(Japan concrete In5t1tute
)繊維の付着試験方法(Jl、l−5F8)、ASTM
 0190に準じたセメントモルタル引っ張り試験用治
具を用いて付着試験片を作製し、その後引張り試験によ
り測定した。
すなわち、延伸ポリエチレンテープ4を約38mmに切
断し、中央部に設置した約31のテフロン板5に設けた
間隙を貫通させ、片側(引き抜は側)を約10mm、も
う片側(固定側)が約25mmになるように固定する。
これを1個の試験片1に4箇所設置し、型枠の中央部に
固定する。引き続き、普通ポルトランドセメント(C)
。
8号珪砂(S)、水(W)゛をC:S:W=2:1:1
の配合比で混練したモルタルペーストを型枠内に流し込
み、翌日脱型し水中で6日間養生した。試験片作製臼よ
り7日目に載荷スピード0.5mm/winで引っ張り
試験を行ない付着強度を測定した。
以下、実施例を上げて本発明を説明する。
〔実 施 例〕
実施例−1 高密度ポリエチレンを延伸加工したテープ(幅約101
11m、長さ約500mm )の両面に、N2ガス雰囲
気中で電子線を27 Mrad照射して表面の活性化処
理を行なった。得られたポリエチレンテープの、JIS
に−6768rポリエチレンおよびポリプロピレンフィ
ルムのぬれ試験方法」に準じたぬれ性の指標値は、50
 dyne/ci+であった。
活性化処理を施した延伸テープを、第1図に示すような
日本コンクリート工学協会(JapanConcret
e In5titute)繊維の付着試験方法(JCI
−5F8)に準じたセメントモルタル引っ張り試験用治
具を用いて付着試験片を作製した。すなわち、表面活性
化処理を施した延伸テープ4を長さ約38mmに切断し
、中央部に設置した約3+n+nのテフロン板5の間隙
を貫通させ、片側(引き抜は側)を約10■、もう片側
(固定側が約25mmになるように固定する。これを1
個の試験片に4箇所作り、型枠の中央部に固定し、引続
き、普通ポルトランドセメント(C)、8号珪砂(S)
、水(W)をC:S:W−2:1:1の配合比で混練し
たモルタルペースト6を型枠内に流し込み、翌日脱型し
水中で6日間養生した。試験片作製臼より7日目に、載
荷スピード0.5mm/winで引っ張り試験を行ない
付着強度を測定した。比較のため、延伸加工後表面処理
を行なっていないテープについても同様に付! 試験片
を作製し試験を行なった。
結果を第1表に示す。これより、延伸ポリエチレンテー
プに電子線を照射することによって、セメントモルタル
マトリックスに対する付着強度が顕著に向上することが
わかる。
第1表 実施例−2 延伸ポリエチレンテープ(幅約10+am、長さ約50
0mm )の両面に、02ガス雰囲気で圧力が0.6t
orr、  0.5kWx 5secという条件で低温
プラズマ処理を行ない、JISに−a7aa (ポリエ
チレンおよびポリプロピレンフィルムのぬれ試験方法)
に準じたぬれ性の指標値が52 dyne/cmの表面
の活性化処理を施した延伸ポリエチレンテープを得た。
このテープにブライマー(コニシ株式会社製ポリブライ
マー)処理を施し、引き続きポリビニルアルコール(平
均重合度: 1700゜ケン化度:88%)の約11%
溶液を塗布し乾燥した。
一方、低温プラズマ処理後、プライマー処理を施さず、
親水性樹脂だけを塗布した試料も準備した。
これらのテープを、実施例1と同様にして付着試験を行
なった結果を第2表に示す。これらの結果から、低温プ
ラズマ処理を施した延伸ポリエチレンテープ表面に、親
水性樹脂を塗布したものは、無処理のものに比べ、セメ
ントモルタルマトリックスに対する付着強度が向上する
ことが分かる。
第2表 果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b) 、 (c)はポリエチレン
テープとセメントモルタルの付着強度を測定するための
試験治具と試験供試体の説明図である。 1・・・供試体     2・・・球接点3・・・ロー
ラー    4・・・ポリエチレンテープ5・・・テフ
ロンシート 6・・・セメントマトリックス 〔発明の効果〕 本発明は、高密度ポリエチレンを延伸加工したポリエチ
レンテープに電子線照射または低温プラズマ処理を施す
か、もしくは前記活性化処理を施した延伸ポリエチレン
テープの表面に親木性樹脂を塗布することによフて、セ
メントマトリックスと延伸ポリエチレンテープ間の付着
力を向上させ、ひいては、繊維補強セメント系硬化体の
機械的特性を向上させる等の顕著な効図 (a) (b) I:供試体 2:球接点 3:ローラー 6:セメントマトリックス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 繊維補強セメント硬化体の補強用に用いられる延伸
    ポリエチレンの表面を、電子線照 射、低温プラズマ処理のいずれかにより活性化させたこ
    とを特徴とする付着性が向上された延伸ポリエチレン。 2 繊維補強セメント硬化体の補強用に用いられる延伸
    ポリエチレンの表面を、電子線照 射、低温プラズマ処理のいずれかにより活性化させた後
    、その表面に親水性樹脂が塗布されていることを特徴と
    する付着性が向上された延伸ポリエチレン。
JP19035988A 1988-07-29 1988-07-29 付着性が向上された延伸ポリエチレン Pending JPH0238349A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004168643A (ja) * 2002-10-30 2004-06-17 Hagihara Industries Inc セメント強化用ポリプロピレン繊維
JP2004168645A (ja) * 2002-10-30 2004-06-17 Hagihara Industries Inc セメント強化用ポリプロピレン繊維
JP2007313423A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属触媒とその製造方法および燃料電池
JP2022507774A (ja) * 2018-11-20 2022-01-18 マイコン テクノロジー, インコーポレイテッド 電子ビーム照射生産物および方法
JP2023538641A (ja) * 2020-08-18 2023-09-08 ロー・カーボン・マテリアルズ・リミテッド 組成物

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