JP2003527290A - 改良されたコンクリート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 コンクリート、水、及び少なくとも１種のα−オレフィンと少なくとも１種のビニル又はビニリデン芳香族モノマーとの実質的なランダムインターポリマーを含む補強ポリマーを混合すること、並びに前記コンクリート混合物を硬化させ、前記補強ポリマーの表面が、コンクリートと接触した実質的なランダムインターポリマーを有するようにして、補強ポリマーを含有するコンクリート物品を作ることを含む、コンクリートの調製方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、改良されたコンクリート及び改良されたコンクリートの製造方法に
関する。特に本発明は、プラスチック繊維を含有するコンクリートに関する。

【０００２】 一般にコンクリートは、圧縮強さが大きい脆性材料であるが、引っ張り強さは
小さい。コンクリート産業では、全てのコンクリート物品は典型的に、圧縮強さ
に関して特定される。コンクリートの靭性及びクラック強さ（引っ張り強さ）を
改良しようとする全ての試みはほとんど常に、補強付加物の導入を必要とする。
例えば鉄筋（鋼の棒状体）を加える。これは構造的な強度を提供するが、クラッ
クの発生をなくさない。また金属メッシュを加えてクラックの発生を防いでいる
が、これは複雑な形状のコンクリートを補強するために効果的に使用することが
できない。

【０００３】 プラスチック繊維も、引っ張り強さ及び靭性（クラック発生に対する抵抗性）
を改良するために使用されている。例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレ
ン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アラミド（例えばＥ．Ｉ
．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．の商標名ＫＥＶＬＡＲ）、及び
ポリビニルアルコールの繊維を使用している。しかしながらこれら全ての繊維に
は、高いコスト、低い耐アルカリ性、小さいテナシティ、又はコンクリートと繊
維との間の弱い界面結合のような１又は複数の欠点がある。ポリプロピレン及び
ポリエチレンはテナシティが大きく且つ低コストであるので、現在のところ最も
良好な繊維である。残念ながら、これらの繊維は界面結合が非常に弱い。

【０００４】 この問題を解決するために、ＰＣＴ国際公開ＷＯ９８／０７６６号明細書で示
されるように、繊維の表面にグリセロールエーテル又はグルコールエーテルのよ
うな液体を適用することによって、繊維の表面にコーティングを作っている。コ
ーティングは、特開昭６０−０５４９５０号明細書で説明されているように気相
堆積によって適用することもある。同様に特開平１０−２３６８５５号明細書で
説明されているように、表面に化学的改質を行っている（ポリオキシアルキレン
フェニルエーテルホスフェート及びポリオキシアルキル脂肪酸エステルによる表
面処理）。残念ながらこれらの方法は当然にコスト、複雑さ及びコーティングと
繊維との潜在的な不十分な結合を増加させる。

【０００５】 他の解決手段は、特開平０７−００２５５４号明細書で説明されているように
、繊維上及び繊維中に、無機質粒子を導入することである。残念ながら繊維の製
造プロセスがかなり困難になり（例えば繊維の破損）、コストが増加し、また一
般に繊維のテナシティーが低下する。

【０００６】 従って例えば、従来技術の問題の１又は複数を改良するコンクリート組成物、
例えば実質的にコンクリートのコストを増加させることなしに靭性を改良するコ
ンクリート組成物を提供することが好ましい。

【０００７】 我々は、ポリオレフィン補強ポリマーを含有する新しいタイプのコンクリート
を見出した。ここでこのポリオレフィン補強ポリマーは、補強ポリマーの表面の
処理なしで、コンクリートに対する改良された結合性を有する。これは、他の補
強コンクリートと比較したときに、改良された性質、低いコスト又はそれら両方
を示すコンクリートをもたらす。

【０００８】 本発明の第１の面は、コンクリートと接触する表面を有する補強ポリマーを含
有するコンクリートを含むコンクリート物品である。ここでこの補強ポリマーの
表面は、少なくとも１種のビニル又はビニリデン芳香族モノマーと少なくとも１
種のα−オレフィンとの実質的なランダムインターポリマーを有する。

【０００９】 本発明の第２の面は、コンクリート、水、及び少なくとも１種のビニル又はビ
ニリデン芳香族モノマーと少なくとも１種のα−オレフィンとの実質的なランダ
ムインターポリマーを含む補強ポリマーを混合すること、並びに前記コンクリー
ト混合物を硬化させて、補強ポリマーをその中に含むコンクリート物品を作り、
それによって補強ポリマーが、コンクリートと接触する実質的なランダムインタ
ーポリマーで構成される表面を有するようにすることを含む、コンクリートの調
製方法である。

【００１０】 本発明の第３の面は、本発明の第２の面の方法によって作られたコンクリート
物品である。

【００１１】 本発明のコンクリートは、コンクリートに適当な任意の用途で使用することが
できるが、特に駐車場のフロア、船橋楼甲板、白色の上塗り、トンネル、鉱業、
斜面安定化、建築、例えば造園石、スケートボードリンク、近代建築、美術彫刻
、速硬性／非落下シーリング、水泳プール、並びに既存の構造物の修理及び改造
に適している。

【００１２】 本発明のコンクリート物品を作るために使用するコンクリートは、従来技術で
既知のコンクリートのような任意の適当なコンクリートでよい。一般にコンクリ
ートは、ポルトランドセメントを含有する混合物である。ポルトランドセメント
は、当該技術分野で一般に知られており、Ｈａｗｌｅｙ’ｓ Ｃｏｎｄｅｎｓｅ
ｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ、第１２版、Ｒ．Ｌｅｗｉｓ、Ｖ
ａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｃｏ．ニューヨーク州、ｐ．２３９、１９９３年で説
明されている。

【００１３】 コンクリート中の補強ポリマーは、周囲条件において固体であることが知られ
ている。すなわち固体としてポリマーを加え、またコンクリートが硬化した後で
固体である。ポリマーは、コンクリート物品を作るのに有益な任意の形状でよい
。好ましくはポリマーは繊維状、繊維束状、シート状、テープ状、積層体状、又
はそれらの組み合わせである。好ましくは補強ポリマーは、ここで説明されるよ
うに繊維である。望ましくは、補強ポリマーはコンクリート中に均一に分散して
いる。

【００１４】 コンクリート中の補強ポリマーの量は一般に、コンクリート物品の０．０５ｖ
ｏｌ％〜１０ｖｏｌ％である。好ましくは補強ポリマーの量は物品の体積の、少
なくとも０．１％、より好ましくは少なくとも０．３％、最も好ましくは少なく
とも０．５％であって、好ましくは最大で７％、より好ましくは最大で５％、最
も好ましくは最大で３％である。

【００１５】 補強ポリマーは、その表面が、少なくとも１種のビニル又はビニリデン芳香族
モノマーと少なくとも１種のα−オレフィンとの実質的なランダムインターポリ
マー（インターポリマー）を有する限り、任意のポリマーであってよい。当然に
補強ポリマーは完全にインターポリマーで構成されていてもよいが、好ましくは
ポリマーは、インターポリマー以外のポリマーの芯（芯ポリマー）を有する。

【００１６】 インターポリマーは、１又は複数の所望の性質、例えば上述の性質のうちの１
つを与えるのに十分に、ポリマーの任意の部分を覆うことができる。一般に芯ポ
リマーの表面積の少なくとも１％が、インターポリマー（表面ポリマーとしても
言及する）で構成されている。

【００１７】 インターポリマーは、１又は複数のα−オレフィンと、１又は複数のビニル又
はビニリデン芳香族モノマー、及び随意に他の重合可能モノマーを重合させるこ
とによって、例えば米国特許第６，１５６，８４２号及び同第６，１９０，７６
８号で説明されるようにして調製する。ここで実質的なランダムインターポリマ
ーとは、Ｊａｍｅｓ Ｃ．Ｓｔｅｖｅｎｓ等のヨーロッパ特許第０，４１６，８
１５号及びＦｒａｎｃｉｓ Ｊ．Ｔｉｍｍｅｒｓの米国特許第５，７０３，１８
７号明細書で説明されるような、疑ランダムインターポリマーも包含する。

【００１８】 適当なα−オレフィンとしては例えば、炭素原子数が２〜２０、好ましくは２
〜１２、より好ましくは２〜８のα−オレフィンを挙げることができる。特に適
当なものは、エチレン、プロピレン、ブテン−１、４−メチル−１−ペンテン、
ヘキセン−１若しくはオクテン−１、又はプロピレン、ブテン−１、４−メチル
−１−ペンテン、ヘキセン−１若しくはオクテン−１の１若しくは複数と組み合
わせたエチレンである。好ましくはα−オレフィンは、プロピレン又はエチレン
である。最も好ましいα−オレフィンは、プロピレンである。使用する場合のα
−オレフィンは、芳香族部分を有さない。

【００１９】 他の随意の重合可能エチレン状不飽和モノマーとしては、ひずみ環（ｓｔｒａ
ｉｎｅｄ ｒｉｎｇ）オレフィン、例えばノルボルネン及びＣ_1〜10アルキル又
はＣ_6〜10アリール置換ノルボルネンを挙げることができ、こここではインター
ポリマーは例えばエチレン／スチレン／ノルボルネンである。

【００２０】 インターポリマーを調製するために使用できる適当なビニル又はビニリデン芳
香族モノマーとしては例えば、下記の式によって表されるものを挙げることがで
きる：

【化２】 ここで、Ｒ¹は、水素、及び炭素原子数１〜４のアルキルラジカルからなるラジ
カル基の群から選択され、好ましくは水素又はメチルであり；Ｒ²は、水素及び
炭素原子数１〜４のアルキルラジカルからなるラジカルの群より独立に選択され
、好ましくは水素又はメチルであり；Ａｒはフェニル基、又はハロゲン、Ｃ_1〜4 −アルキル及びＣ_1〜4−ハロアルキルからなる群より選択される１〜５個の置換
基で置換されたフェニル基であり；且つｎは０〜４、好ましくは０〜２、最も好
ましくは０の値である。ビニル芳香族モノマーの例としては、スチレン、ビニル
トルエン、α−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン、及びこ
れらの化合物の全ての異性体を挙げることができる。特に適当なそのようなモノ
マーとしては、スチレン、及びそれらの低級アルキル−又はハロゲン−置換誘導
体を挙げることができる。好ましいモノマーとしては、スチレン、α−メチルス
チレン、それらの低級アルキル−（Ｃ₁〜Ｃ₄）又はフェニル−環置換誘導体、例
えばオルト−、メタ−及びパラ−メチルスチレン、環ハロゲン化スチレン、パラ
ビニルトルエン又はそれらの混合を挙げることができる。比較的好ましい芳香族
ビニルモノマーはスチレンである。

【００２１】 インターポリマーは、典型的にグラフト化、水素化、官能化又は当業者に既知
の他の反応によって改質することができる。これらは確立された技術によって容
易にスルホン化又は塩素化して、官能化誘導体を提供することができる。

【００２２】 インターポリマーは、様々な架橋プロセス、例えば限定するわけではないが、
ペルオキシド−、シラン−、硫黄−、照射−又はアジド−に基づく硬化系によっ
て改質することもできる。様々な架橋技術の全体的な説明は、米国特許第５，８
６９，５９１号、及び同第５，９７７，２７１号明細書でされている。

【００２３】 インターポリマーは任意の適当な成分、例えば米国特許第６，１５６，８４２
号明細書の第２５頁６行〜第４３頁２５行で説明される他のポリマー又は添加剤
と配合することもできる。

【００２４】 インターポリマーは任意の適当な技術、例えば米国特許出願第０９／２６５，
７９４号明細書の第２０〜２４頁で説明されている技術によって作ることができ
る。一般に実質的なランダムインターポリマーは、様々な共触媒と組み合わせた
１又は複数のメタロセン又は制約形状触媒の存在下において、重合可能モノマー
の混合物を重合させることによって調製できる。そのような重合反応のための好
ましい操作条件は、大気圧〜３，０００気圧の圧力、及び−３０℃〜２００℃の
温度である。対応するモノマーの自己重合温度を超える温度での重合及び未反応
モノマーの除去は、遊離ラジカル重合によるいくらかのホモポリマー重合生成物
をもたらすことがある。

【００２５】 例示の方法としては、限定するわけではないが、下記の方法を挙げることがで
きる。実質的なランダムインターポリマーを調製する１つの方法は、Ｊａｍｅｓ
Ｃ．Ｓｔｅｖｅｎｓ等のヨーロッパ特許第０，４１６，８１５号及びＦｒａｎ
ｃｉｓ Ｊ．Ｔｉｍｍｅｒｓの米国特許第５，７０３，１８７号明細書で説明さ
れるように、様々な共触媒と組み合わせた１又は複数のメタロセン又は制約形状
触媒の存在下において、重合可能モノマーの混合物を重合させることを含む。そ
のような重合反応のための好ましい操作条件は、大気圧〜３，０００気圧の圧力
、及び−３０℃〜２００℃の温度である。対応するモノマーの自己重合温度を超
える温度での重合及び未反応モノマーの除去は、遊離ラジカル重合によっていく
らかの量のホモポリマー重合生成物をもたらすことがある。

【００２６】 適当な触媒及び実質的なランダムインターポリマーを調製する方法の例は、１
９９１年５月２０日出願の米国特許出願第７０２，４７５号（Ｃ−３９６８９）
（ヨーロッパ特許公開第５１４，８２８号）、並びに米国特許第５，０５５，４
３８号、同第５，０５７，４７５号、同第５，０９６，８６７号、同第５，０６
４，８０２号、同第５，１３２，３８０号、同第５，１８９，１９２号、同第５
，３２１，１０６号、同第５，３４７，０２４号、同第５，３５０，７２３号、
同第５，３７４，６９６号、同第５，３９９，６３５号、同第５，４７０，９９
３号、同第５，７０３，１８７号、及び同第５，７２１，１８５号明細書で説明
されている。

【００２７】 実質的にランダムなα−オレフィン／ビニル又はビニリデン芳香族インターポ
リマーは、下記の一般式で表される化合物を使用して、特開平７−２７８２３０
号明細書で説明される方法によって調製することもできる：

【化３】 ここで、Ｃｐ¹及びＣｐ²は、互いに独立に、シクロペンタジエニル基、インデニ
ル基、フルオレニル基、又はこれらの置換体であり；Ｒ¹及びＲ²は、互いに独立
に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１２の炭化水素基、アルコキシ基、又
はアリーロキシ基であり；ＭはＩＶ族金属、好ましくはＺｒ又はＨｆであり、最
も好ましくはＺｒであり；且つＲ³は、Ｃｐ¹及びＣｐ²を架橋させるために使用
するアルキレン基又はシランジイル基である。

【００２８】 実質的なランダムα−オレフィン／ビニル又はビニリデン芳香族インターポリ
マーは、Ｊｏｈｎ Ｇ．Ｂｒａｄｆｕｔｅ等（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃｏ．）の
ＰＣＴ国際公開ＷＯ９５／３２０９５号明細書；Ｒ．Ｂ．Ｐａｎｎｅｌｌ（Ｅｘ
ｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐａｔｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．）のＰＣＴ国際公開ＷＯ
９４／００５００号明細書；及びＰｌａｃｔｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｐ
．２５（１９９２年９月）で説明される方法によって調製することもできる。

【００２９】 また、共にＦｒａｎｃｉｓ Ｊ．Ｔｉｍｍｅｒｓ等の１９９６年９月４日出願
の米国特許出願第０８／７０８，８６９号（Ｃ−４２６１１）及びＰＣＴ国際公
開ＷＯ９８／０９９９９号明細書で説明されている少なくとも１つのα−オレフ
ィン／ビニル芳香族／ビニル芳香族／α−オレフィン４部分を含む実質的なラン
ダムインターポリマーも適当である。これらのインターポリマーは、炭素１３Ｎ
ＭＲスペクトル中に、ピークノイズの３倍超の大きさの強度の更なる信号を有す
る。これらの信号は、４３．７０〜４４．２５ｐｐｍ及び３８．０〜３８．５ｐ
ｐｍの化学シフト範囲に表れる。特に主要なピークは、４４．１、４３．９及び
３８．２ｐｐｍで観察される。プロトンＮＭＲ試験は、４３．７０〜４４．２５
ｐｐｍの化学シフト範囲の信号がメチン炭素であること、及び３８．０〜３８．
５ｐｐｍの範囲の信号がメチレン炭素であることを示す。

【００３０】 これらの新たな信号は、少なくとも１つのα−オレフィン挿入部分が前及び後
にある２つの前後するビニル芳香族モノマー挿入部を含む一連の部分、例えばエ
チレン／スチレン／スチレン／エチレンの４部分によると考えられる。ここでは
この４部分のスチレンモノマー挿入部分は、１，２の（前後する）様式で排他的
に存在する。スチレン以外のビニル芳香族モノマー及びエチレン以外のα−オレ
フィンを含むそのような４分子では、エチレン／ビニル芳香族モノマー／ビニル
芳香族モノマー／エチレンの４部分が、化学シフトがわずかに異なる同様な炭素
１３ＮＭＲピークを示すことを当業者は理解する。

【００３１】 これらのインターポリマーは、下記の式で表されるような触媒の存在下での、
−３０℃〜２５０℃の温度での重合を行うことによって調製できる：

【化４】 ここで、Ｃｐはそれぞれ独立に、Ｍにπ結合した置換シクロペンタジエニル基で
あり；ＥはＣ又はＳｉであり；ＭはＩＶ族金属、好ましくはＺｒ又はＨｆ、最も
好ましくはＺｒであり；それぞれのＲはそれぞれ独立に、Ｈ、ヒドロカルビル、
シラヒドロカルビル、又はヒドロカルビルシリルであって、炭素又はケイ素原子
数が３０まで、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０のものであり；そ
れぞれのＲ’は独立に、Ｈ、ハロ、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ、シ
ラヒドロカルビル、ヒドロカルビルシリルであって、炭素又はケイ素原子数が３
０まで、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０のものであり、又は２つ
のＲ’基は共に、Ｃ_1〜10のヒドロカルビル置換１，３−ブタジエンであり；ｍ
は１又は２であり；且つ随意に好ましくは、活性化共触媒が存在する。特に適当
な置換シクロペンタジエニル基としては、下記の式で表されるものを挙げること
ができる：

【化５】 ここで、それぞれのＲは独立に、Ｈ、ヒドロカルビル、シラヒドロカルビル、又
はヒドロカルビルシリルであって、炭素又はケイ素原子数が３０まで、好ましく
は１〜２０、より好ましくは１〜１０のものであり、又は２つのＲ基は共に、そ
のような基の２価誘導体を作っている。好ましくはＲはそれぞれ独立に、（適当
な全ての異性体を含む）水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、
ヘキシル、ベンジル、フェニル若しくはシリルであり、又は（適当な場合には）
２つのこのようなＲ基が共に結合して縮合環系、例えばインデニル、フルオレニ
ル、テトラヒドロインデニル、テトラヒドロフルオレニル又はオクタヒドロフル
オレニルを作っている。

【００３２】 特に好ましい触媒としては例えば、ラセミ−（ジメチルシランジイル）−ビス
−（２−メチル−４−フェニルインデニル）二塩化ジルコニウム、ラセミ−（ジ
メチルシランジイル）−ビス−（２−メチル−４−フェニルインデニル）ジルコ
ニウム１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、ラセミ−（ジメチルシランジ
イル）−ビス−（２−メチル−４−フェニルインデニル）ジルコニウムジ−Ｃ_1
〜4アルキル、ラセミ−（ジメチルシランジイル）−ビス−（２−メチル−４−
フェニルインデニル）ジルコニウムジ−Ｃ_1〜4アルコキシド、又は任意のこれら
の組み合わせを挙げることができる。

【００３３】 また、チタンに基づく制約形状触媒［Ｎ−（１，１−ジメチルエチル）−１，
１−ジメチル−１−［（１，２，３，４，５−□）−１，５，６，７−テトラヒ
ドロ−ｓ−インダセン−１−イル］シラナミナート（２−）−Ｎ］チタンジメチ
ル；（１−インデニル）（ｔ−ブチルアミド）ジメチル−シランチタンジメチル
；（（３−ｔ−ブチル）（１，２，３，４，５−□）−１−インデニル）（ｔ−
ブチルアミド）ジメチルシランチタンジメチル；及び（（３−イソ−プロピル）
（１，２，３，４，５−□）−１−インデニル）（ｔ−ブチルアミド）ジメチル
シランチタンジメチル、又はそれらの任意の組み合わせを使用することもできる
。

【００３４】 本発明で使用するインターポリマーの更なる調製方法は、文献で説明されてい
る。Ｌｏｎｇｏ及びＧｒａｓｓｉ（Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．、第１９１巻
、ｐ．２３８７〜２３９６［１９９０年］）及びＤ’Ａｎｎｉｅｌｌｏ等（Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ、第５８
巻、ｐ．１７０１〜１７０６［１９９５年］）は、エチレン−スチレンコポリマ
ーの調製のためのメチルアルモキサン（ＭＡＯ）及びシクロペンタジエニル三塩
化チタン（ＣｐＴｉＣｌ₃）に基づく触媒系の使用を報告している。Ｘｕ及びＬ
ｉｎ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ、Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、Ｄｉ
ｖ．Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．、第３５巻、ｐ．６８６〜６８７［１９９４年］）
は、スチレン及びプロピレンのランダムコポリマーを与えるための、ＭｇＣｌ₂
／ＴｉＣｌ₄／ＮｄＣｌ₃／Ａｌ（ｉＢｕ）₃触媒を使用する共重合を報告してい
る。Ｌｕ等（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉ
ｅｎｃｅ、第５３巻、ｐ．１４５３〜１４６０［１９９０年］）は、ＴｉＣｌ₄
／ＮｄＣｌ₃／ＭｇＣｌ₂／Ａｌ（Ｅｔ）₃触媒を使用するエチレンとスチレンと
の共重合を説明している。Ｓｅｒｎｅｔｚ及びＭｕｌｈａｕｐｔ（Ｍａｃｒｏｍ
ｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．、第１９７巻、ｐ．１０７１〜１０８３、１９９７
年）は、Ｍｅ_２Ｓｉ（Ｍｅ_４Ｃｐ）（Ｎ−ｔ−ブチル）ＴｉＣｌ_２／メチルアル
ミノキサンチーグラー−ナッタ触媒を使用するスチレンとエチレンとの共重合へ
の、重合条件の影響を説明している。架橋メタロセン触媒によって作られるエチ
レンとスチレンとのコポリマーは、アライ、トシアキ及びスズキ（Ｐｏｌｙｍｅ
ｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ、Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、Ｄｉｖ．Ｐｏｌｙｍ．Ｃ
ｈｅｍ．、第３８巻、ｐ．３４９及び３５０［１９９７年］）によって説明され
ている。α−オレフィン／ビニル芳香族モノマーのインターポリマー、例えばプ
ロピレン／スチレン及びブテン／スチレンの製造は、三井石油化学の米国特許第
５，２４４，９９６号、又は三井石油化学の米国特許第５，６５２，３１５号で
説明されており、又は電気化学工業のドイツ国特許第１９７ １１ ３３９Ａ１
号明細書で説明されている。

【００３５】 実質的なランダムインターポリマーを作っているが、いくらかの量のアタクチ
ックビニル又はビニリデン芳香族ホモポリマーが、高温でのビニル又はビニリデ
ン芳香族モノマーの単独重合によって作られることがある。ビニル又はビニリデ
ン芳香族ホモポリマーの存在は一般に、本発明の目的のために有害ではなく、許
容することができる。ビニル又はビニリデン芳香族ホモポリマーは、望ましい場
合には抽出技術、例えばインターポリマー又はビニル若しくはビニリデン芳香族
ホモポリマーに対する非溶媒での溶液からの選択的な沈殿によって、インターポ
リマーから分離することができる。本発明のためには、インターポリマーの全重
量に基づいて、アタクチックビニル又はビニリデン芳香族ホモポリマーが、２０
ｗｔ％未満、好ましくは１５ｗｔ％未満であることが好ましい。

【００３６】 例えば繊維の芯を調製するために本発明の実施で使用することができるインタ
ーポリマーではないポリマーとしては、ポリオレフィン、熱可塑性ヒドロキシ−
官能化ポリエーテル又はポリエステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテ
ル、多糖類、改質多糖類又は天然に存在する繊維状又は粒状充填材；熱可塑性ポ
リウレタン、熱可塑性エラストマー、及びグリコール改質コポリエステル（ＰＥ
ＴＧ）を挙げることができる。ポリエステル又はポリアミドタイプの他のポリマ
ーを、本発明の実施において繊維を調製するために使用することもできる。この
ようなポリマーとしては、例えばポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカプロラ
クトン、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリエチレン２，６−ナフタレート及
びポリエチレン１，５−ナフタレート、ポリテトラメチレン１，２−ジオキシベ
ンゾエート、及びエチレンテレフタレートとエチレンイソフタレートとのコポリ
マーを挙げることができる。

【００３７】 熱可塑性ヒドロキシ官能化ポリエーテル又はポリエステルは、当業者に既知の
任意の適当な種類のものでよい。例えばこれらは、米国特許第５，１７１，８２
０号、同第５，２７５，８５３号、同第５，４９６，９１０号、同第５，１４９
，７６８号、及び同第３，３０５，５２８号明細書で説明されるもののうちの１
つでよい。

【００３８】 ポリエステル及びその調製方法は当業者に既知であり、本発明のためにそれら
を参照することができる。限定をしない説明のために、特にＥｎｃｙｃｌｏｐｅ
ｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎｇ、１９８８年改訂、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ．の第１２巻、ｐ．
１〜６２を参照。

【００３９】 本発明の実施において繊維の調製で使用できるポリアミドとしては、様々な等
級のナイロン、例えばナイロン６、ナイロン６，６、及びナイロン１２を挙げる
ことができる。

【００４０】 「ポリオレフィン」という用語は、単純なオレフィンモノマー、例えばエチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソプレン及びそれらと共重合可能な１又は複数の
モノマーからもたらされる上述のインターポリマー以外のポリマー又はコポリマ
ーを意味する。このようなポリマー（原料、それらの割合、重合温度、触媒及び
他の条件を含む）は、当業者に既知であり、本発明のためにこれらを参照するこ
とができる。エチレンと重合させることができる追加のコモノマーとしては、炭
素原子数が３〜１２のオレフィンモノマー、エチレン状不飽和カルボン酸（１官
能性及び２官能性の両方）及びそれらの酸の誘導体、例えばエステル（例えばア
ルキルアクリレート）及び無水物を挙げることができる。エチレンと重合させる
ことができるモノマーの例としては、１−オクテン、アクリル酸、メタクリル酸
、酢酸ビニル、及びマレイン酸無水物を挙げることができる。

【００４１】 例えば繊維のような芯ポリマーの調製のために本発明の実施で使用できるポリ
オレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、並びにそれらのコポリマ
ー及び配合物、並びにエチレン−プロピレン−ジエン′ターポリマーを挙げるこ
とができる。好ましくはポリオレフィンは、ポリプロピレン、直鎖高密度ポリエ
チレン（ＨＤＰＥ）、不均一枝分かれ直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、
例えばＤＯＷＬＥＸポリエチレン樹脂（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａ
ｎｙの商標）、不均一枝分かれ超低密度直鎖ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、例え
ばＡＴＴＡＮＥ ＵＬＤＰＥ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商
標）；均一枝分かれ直鎖エチレン／α−オレフィンコポリマー、例えばＴＡＦＭ
ＥＲ（三井石油化学の商標）及びＥＸＡＣＴ（Ｅｘｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏｍｐａｎｙの商標）；均一枝分かれした実質的に直鎖のエチレン／α−オレ
フィンポリマー、例えばＡＦＦＩＮＩＴＹ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍ
ｐａｎｙの商標）及びＥＮＧＡＧＥ（ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅ
ｒｓ Ｌ．Ｌ．Ｃ．の商標）ポリオレフィンエラストマー、これは米国特許第５
，２７２，２３６号及び同第５，２７８，２７２号明細書で開示されているよう
にして調製することができる；高圧遊離ラジカル重合エチレンポリマー及びコポ
リマー、例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン−アクリル酸（ＥＡ
Ａ）コポリマー、例えばＰＲＩＭＡＣＯＲ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍ
ｐａｎｙの商標）、及びエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、例えばＥ
ＳＣＯＲＥＮＥポリマー（Ｅｘｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商
標）、及びＥＬＶＡＸ（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．
の商標）である。より好ましいポリオレフィンは、均一枝分かれ直鎖の及び実質
的に直鎖のエチレンコポリマーであって、０．８５〜０．９９ｇ／ｃｍ³の密度
（ＡＳＴＭ Ｄ−７９２で測定）で、重量平均分子量と数平均分子量の比（Ｍｗ
／Ｍｎ）が１．５〜３．０で、測定される溶融指数（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８（
１９０／２．１６）で測定）が０．０１〜１００ｇ／１０分で、且つＩ１０／Ｉ
２（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８（１９０／１０）で測定）が６〜２０であるもので
ある。

【００４２】 一般に、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の密度は少なくとも０．９４ｇ／ｃ
ｃ（ｇ／ｃｍ³）（ＡＳＴＭ試験法Ｄ−１５０５）である。ＨＤＰＥは一般に、
直鎖低密度ポリエチレンと同様な調製技術を使用して作る。このような技術は、
米国特許第２，８２５，７２１号、同第２，９９３，８７６号、同第３，２５０
，８２５号、及び同第４，２０４，０５０号明細書で説明されている。本発明で
使用する好ましいＨＤＰＥは、密度が０．９４〜０．９９ｇ／ｃｃで、溶融指数
がＡＳＴＭ試験法Ｄ−１２３８によって測定したときに０．０１〜３５ｇ／１０
分である。

【００４３】 本発明の実施で使用できる多糖類は、様々なスターチ、セルロース、ヘミセル
ロース、キシラン、ガム、ペクチン及びプルランである。多糖類は既知であり、
例えばＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａ
ｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第２版、１９８７年で説明されている。好ましい
多糖類はスターチ及びセルロースである。

【００４４】 本発明の実施において使用できる改質多糖類は、多糖類のエーテル及びエステ
ル、例えばセルロースエーテル及びセルロースエステル、又はスターチエステル
及びスターチエステルである。改質多糖類は既知であり、例えばＥｎｃｙｃｌｏ
ｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ、第２版、１９８７年で説明されている。

【００４５】 「スターチ」という用語は本明細書の記載において、天然の野菜に由来する炭
水化物に言及しており、これは主にアミロース及び／又はアミロペクチンで構成
されている。その例としては、改質スターチ、乾燥していないが脱水されたスタ
ーチ、物理的に改質したスターチ、例えば熱可塑性化した、ゼラチン化した又は
加熱したスターチ、酸を加えてスターチの酸値（ｐＨ）を３〜６にした酸値変更
スターチ、ゼラチン化したスターチ、脱ゼラチン化したスターチ、架橋したスタ
ーチ及び粉砕したスターチ（粒状ではないスターチ）を挙げることができる。ス
ターチは粒状、微粒状又は粉末状でよい。これらは様々な植物、例えばポテト、
米、タピオカ、コーン、エンドウ、及び穀物、例えばライ麦、オート麦及び小麦
から抽出することができる。

【００４６】 セルロースは既知であり、例えばＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙ
ｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第２版、１９８７年
で説明されている。セルロースは天然の高分子炭水化物（多糖類）であり、酸素
結合によって結合した無水グルコースからなっていて、本質的に直鎖の長い分子
鎖を作っている。セルロースを加水分解するとグルコースを作ることができる。
重合度は、木材パルプの場合の１，０００〜コットン繊維の場合の３，５００で
あり、分子量は１６０，０００〜５６０，０００である。セルロースは、植物繊
維（木材、草及びコットン）から抽出することができる。セルロースは繊維状で
使用することができる。

【００４７】 本発明の実施において使用できる天然の繊維又は粒状充填材は例えば、木材粉
末、木材パルプ、木材繊維、コットン、亜麻、麻、又はカラムシ繊維、米又は麦
わら、キチン質、キトサン、農作物に由来するセルロース材料、木の実の殻の粉
末、コーンの穂軸の粉末及びそれらの混合を挙げることができる。

【００４８】 一般に本発明の補強ポリマーが繊維状である場合、これは少なくとも１ｗｔ％
のインターポリマー（表面ポリマー）を含むべきである。インターポリマーの表
面と芯を有する２成分繊維が好ましいが、異なるポリマーを配合し、この配合物
を押し出して繊維状にすることも許容できる処理経路である。シース層は好まし
くは少なくとも５０％のインターポリマーを含み、芯材料は例えばＰＰ、ＰＥ、
ＰＥＴ又はナイロンでよい。グラフトＰＰ芯を使用することが好ましい。シース
層は一般に、芯表面の少なくとも１０％を覆っているべきである。シースと芯と
の比（繊維断面積から計算）は、１：９９〜５０：５０、好ましくは５：９５〜
２０：８０でよい。

【００４９】 予想外に、インターポリマーは、コンクリート中の改質されていないポリエチ
レン又はポリプロピレン繊維と比較して、コンクリートと、例えばコンクリート
に接触するインターポリマーを有する繊維との間の結合を増加させる。特定の機
構は現時点では確認されていないが、インターポリマーの結晶性又は結晶性の欠
如と組み合わさったＴｇによると考えることもできる。例えばＴｇは−１０℃〜
４０℃でよい。好ましいＴｇは少なくとも１５℃、より好ましくは少なくとも２
３℃、最も好ましくは少なくとも２７℃であり、好ましくは最大で３５℃、より
好ましくは最大で３３℃、最も好ましくは最大で３１℃である。

【００５０】 一般に本発明の繊維の結合エネルギー（例えばＪ／ｍ²）は、既知の付着性試
験、例えばコンクリートを２０°Ｆで７日間放置した後のＡＳＴＭ Ｄ−７９０
でポリマーの屈曲強度を測定する屈曲試験によって測定したときに、同様なポリ
プロピレン繊維よりも５０％大きい。好ましくは結合エネルギーは、同様な非改
質ポリプロピレン繊維の結合エネルギーと比較して、７５％、より好ましくは２
００％、更により好ましくは４００％、最も好ましくは６００％大きい。一般に
非改質ポリプロピレン繊維の結合エネルギーは、上述の方法によって測定したと
きに２Ｊ／ｍ²である。

【００５１】 本発明の他の利点は、低い温度で複数の繊維を融合させて比較的大きい繊維の
束にし、コンクリートの構造的な性質を更に改良できることである。これは、繊
維の大きさ及び形状をほとんど無限に変化させて、コンクリートの性質を改良す
ることを可能にする。

【００５２】 一般に、本発明で繊維を使用する場合、適当な技術、例えば溶融紡績、湿式紡
績又は複合紡績のような既知の技術によって、繊維を作ることができる。繊維は
、所望の寸法及び長さで押し出すことができる。これらは、任意の所望の形状、
例えば筒状、十字型、三裂型又はリボン状の断面形状を有するように押し出すこ
ともできる。

【００５３】 本発明で使用する好ましい繊維は２成分繊維である。これらの好ましい繊維は
、下記の断面構造のうちの少なくとも１つを有することができる： （１）並列構造 （２）シース−芯構造 （３）海島構造、及び （４）柑橘類型構造（分割されたパイ型構造）

【００５４】 ［並列構造］ 並列構造２成分繊維を作る方法は、米国特許第５，０９３，０６１号明細書で
説明されている。この方法は、（１）２つのポリマー流れをオリフィスを通して
別々に供給し、実質的に同じ速度で送って、スピナレット面の下で組み合わされ
る流れとして並列で合体させること、又は（２）２つのポリマー流れをオリフィ
スを通して別々に供給し、これをスピナレットの表面で集めて、実質的に同じ速
度で、スピナレットの表面において組み合わされた流れとして並列で合体させる
ことを含む。いずれの場合にも、合体させる箇所のそれぞれのポリマー流れの速
度は、その計量ポンプ速度及びオリフィスのサイズから決定する。繊維の断面形
状は、２つの成分の間に真っ直ぐな界面を有する。

【００５５】 一般に並列構造の繊維を使用して、自己捲縮繊維を作る。全ての商業的に入手
可能な自己捲縮繊維は、それぞれの成分の異なる収縮特性に基づく系を使用して
作られている。

【００５６】 ［シース−芯構造］ シース−芯構造２成分繊維は、成分の一方（芯）が、第２の成分（シース）に
よって全体に囲まれている繊維である。繊維の一体性のためには、付着は必ずし
も必要ではない。

【００５７】 シース−芯繊維を作る最も一般的な様式は、２つのポリマー液（溶融体）をス
ピナレットのオリフィスに非常に近づけて別々に配置し、そしてシース−芯構造
で押し出すことである。同心構造の繊維の場合には、「芯」ポリマーを供給する
オリフィスは、紡績オリフィス出口の中央にあり、芯ポリマー流体の流動状体を
厳密に制御して、紡績のときに両方の成分が同心状に維持されるようにする。ス
ピナレットオリフィスの変更は、異なる形状の芯／シース断面を与えることを可
能にする。

【００５８】 表面が一方のポリマーの性質、例えば光沢、染色可能性又は安定性を有するこ
とが好ましい場合に、シース芯構造を使用する。ここでは芯は強度、コストの低
下に貢献することができる。シース−芯構造繊維は、捲縮繊維として、及び不織
産業の結合繊維として使用されている。

【００５９】 シース−芯構造２成分繊維を作る方法は、米国特許第３，３１５，０２１号及
び同第３，３１６，３３６号明細書で説明されている。

【００６０】 ［海島構造］ 海島構造繊維は、マトリックス−フィラメント繊維と呼ばれることもあり、不
均一２成分繊維を包含する。海島構造繊維を作る方法は、米国特許第４，４４５
，８３３号明細書で説明されている。この方法は、芯ポリマーの流れを、１つの
チューブがそれぞれ芯流れに対応している小さいチューブを通してシースポリマ
ー流れに注入することを含む。組み合わされたシース−芯流れは、スピナレット
孔の内側で集まり、１つの海島構造複合流れを作る。

【００６１】 紡績プロセスにおいてスタティックミキサーで異なるポリマー流れを混合する
ことによっても、海島構造２成分繊維が作られる。スタティックミキサーは、ポ
リマー流れを分割及び再分割して、複数の核を有するマトリックス流れを作る。
海島構造繊維を作るこの方法は、米国特許第４，４１４，２７６号明細書で説明
されている。

【００６２】 海島構造は、繊維の弾性を増加させ、湿潤領域を減少させ、染色性を低下させ
、より能力を改良し又は独自のつやのある外観を繊維に与えることが望ましい場
合に使用される。

【００６３】 ［柑橘類型構造（分割されたパイ型構造）］ 柑橘類型構造２成分繊維又は分割されたパイ型構造２成分繊維は、並列構造、
シース−芯構造又は海島構造繊維を作るための上述の方法で使用されるパックア
センブリのスピナレットの変更及び／又はポリマーの分配によって作ることがで
きる。例えばスピナレットを通る２つではなく８つの放射状の流路に交互に第１
のポリマー流れと第２のポリマー流れを導入することによって、得られる繊維は
８つの区画を有する柑橘類型構造繊維となる。スピナレットのオリフィスが円上
に３又は４つのスロットを有する形状である場合（中空繊維を作るための一般的
なオリフィス形状）、繊維は、８つの区画を有する中空柑橘類型構造繊維となる
。中空柑橘類型構造繊維は、米国特許第４，２４６，２１９号及び同第３，３５
７，２９０号明細書で説明されるようなシース−芯紡績パックで特定のスピナレ
ットオリフィス構造を使用して作ることもできる。

【００６４】 コンクリート物品は、補強ポリマー、水及びコンクリートを任意の適当な様式
で混合することによって作ることができる。好ましくはコンクリートの乾燥成分
（例えばセメント、砂及び砂利）を初めに乾燥混合し、そして水を混合して、湿
潤混合物を作る。次に、補強ポリマーを湿潤混合物と混合する。この混合物は、
任意の既知の方法、例えば当業者に既知の方法によって、キャスティングし、シ
ョットクリーチングし、又は型入れし若しくは計量分配する。

【００６５】 この混合物に、コンクリートの製造に有益な他の添加剤、例えばスチレン−ブ
タジエン、エポキシ、ポリウレタンのポリマーエマルション、及び上述のポリマ
ーの及びエチレン−スチレン及び合成ポリマーエマルションを加えることができ
る。

【００６６】 例 ［例１］：繊維補強コンクリート物品 １２．９５ｖｏｌ％のポルトランドセメント（Ｈｏｌｎａｎ Ｔｙｐｅ１）、
３５．２８ｖｏｌ％の砂（Ｃ−１０９タイプ）、２８．９ｖｏｌ％の豆砂利、２
１．３８ｖｏｌ％の水道水、０．４９ｖｏｌ％の超可塑化剤（固体が４０％と仮
定したＷＲＤＡ−１９、Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃｏ．から入手）及び１．０ｖｏ
ｌ％のポリマー繊維を混合することによって、コンクリート混合物を調製した。
セメントと水との比は０．５２であった。

【００６７】 ポリマー繊維は、ポリプロピレンの芯とＥＳＩ（エチレンスチレンインターポ
リマー）のシースとで構成される２成分繊維であった。ポリプロピレンは、１２
メルトフローレートのポリプロピレンであり、例えばミシガン州ミッドランドの
Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＩＮＳＰＩ
ＲＥ Ｈ５０９−１２Ｇポリプロピレンのようなものであり、繊維の７０ｗｔ％
を構成していた。

【００６８】 ＥＳＩは、７７ｗｔ％のスチレンモノマーと残部のエチレンモノマーとの重合
生成物であり、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な商標名ＩＮＤＥＸであった。ＥＳＩのメルトイン
デックスは、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８で測定したときに１ｇ／１０分であり、ガ
ラス転位温度は２７〜３０℃であった。

【００６９】 繊維は、商業的に入手可能な紡績装置を使用して、フロリダ州Ｗ．メルボルン
のＨｉｌｌｓ社で作った。作られた全ての繊維が、シース／芯三裂形状及び丸形
形状を有していた。繊維を作るための条件は下記のようなものであった：

【００７０】

【表１】

【００７１】 繊維は丸形マイクロ繊維からなっており、これが融合して比較的大きいマクロ
繊維（１，４００デニール）になっていた。マクロ繊維は、デニールが１，４０
０ｇで、テナシティが６．２ｇ／デニールであった。

【００７２】 乾燥成分（例えばセメント、砂及び砂利）を初めに加え、その後で水を加えて
ベース混合物を作った。その後、マクロ繊維（長さ２インチ（５．０８ｃｍ））
をベース混合物に加えた。全混合時間は５分間であった。このコンクリート混合
物で測定されたスランプは６５ｍｍであり、空気含有率は５．５％であった。繊
維を含有するコンクリート混合物を、長方形の棒状の型に入れ、これを水沿中に
おいて１４日間にわたって２０℃の一定温度で硬化させた。ここでこの型は、４
インチ（１０．１６ｃｍ）×４インチ（１０．１６ｃｍ）×１６インチ（３５．
５６ｃｍ）であった。更に、繊維を含有するコンクリート混合物を、筒状の型（
直径３インチ（７．６２ｃｍ）×高さ６インチ（１５．２４ｃｍ））において、
同じ条件で１日及び１４日間にわたって硬化させた。

【００７３】 １４日間の硬化後に、長方形棒状体の平均初期クラック強さは、４点曲げ試験
で測定したときに４．１ＭＰａであった。靭性は、日本標準ＪＳＣＥ−ＳＦ４（
鋼鉄繊維補強コンクリートの屈曲強さ及び屈曲靭性に関する試験方法）を使用し
て測定したときに３９Ｎｍであった。硬化の１日及び１４日後の筒状棒状体の圧
縮強さは、ＡＳＴＭ Ｃ−３９−８３ｂ（筒型コンクリート試料の圧縮強さ）に
よって測定したときに１６ＭＰａ及び３６ＭＰａであった。

【００７４】 ［比較例１］ 繊維を伴わないコンクリート棒状体を、例１で説明したのと同じ様式で作った
。これらの棒状体での試験結果は下記のようなものであった。１４日間の硬化後
の平均初期クラック曲げ強さは、４．５ＭＰａであった。平均靭性は１Ｎｍであ
った。硬化の１日及び１４日後の棒状体の圧縮強さは１５ＭＰａ及び４２ＭＰａ
であった。

【００７５】 ［比較例２］ コンクリート棒状体を例１と同じ様式で作った。但し、繊維は商業的に入手可
能な捲縮ポリプロピレン繊維メッシュ繊維Ｓ−１５２ＨＰＰ（Ｆｉｂｅｒｍｅｓ
ｈ Ｉｎｄ．、テネシー州チャタヌーガ）であった。繊維は、長さが２インチ（
５．０８ｃｍ）、楕円形断面積が０．５〜０．７ｍｍ²（最長直径１ｍｍ）、テ
ナシティが４．５ｇ／デニールであった。１４日間の硬化後の平均初期クラック
曲げ強さは、３．８ＭＰａであった。靭性は１７．６Ｎｍであった。硬化の１日
及び１４日後の棒状体の圧縮強さは、１５ＭＰａ及び３７ＭＰａであった。

【００７６】 ［比較例３］ コンクリート棒状体を例１と同じ様式で作った。但し、繊維は商業的なポリプ
ロピレン繊維であった。このポリプロピレン繊維は、Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ社（マ
サチューセッツ州ボストン）から入手可能なＢｌｕｅ Ｆｉｂｅｒｓとして言及
されるものである。この繊維は、長さが２インチ（５．０８ｃｍ）、断面積が０
．６ｍｍ²であった。１４日間の硬化後の平均初期クラック曲げ強さは、４．２
ＭＰａであった。平均靭性は２９ＭＰａであった。１日及び１４日間の硬化後の
圧縮強さは、１２ＭＰａ及び３５ＭＰａであった。

【００７７】 コンクリートの例及び比較例は、単独のコンクリート又は商業的なポリプロピ
レン繊維を伴うコンクリートと比較して、本発明のコンクリートがかなり優れた
靭性を有し、且つ圧縮強さを維持していることを示している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 スチュワート，ケネス ビー．ジュニア アメリカ合衆国，テキサス 77566，レイ ク ジャクソン，マリーゴールド 107 Ｆターム(参考） 4G012 PA24

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補強ポリマーを含有するコンクリートを含むコンクリート物
   品であって、前記補強ポリマーが前記コンクリートと接触する表面を有し、且つ
   前記表面が、少なくとも１種のα−オレフィンと少なくとも１種のビニル又はビ
   ニリデン芳香族モノマーとの実質的なランダムインターポリマーを有する、補強
   ポリマーを含有するコンクリート含むコンクリート物品。
2. 【請求項２】 前記α−オレフィンの炭素原子数が２〜２０である、請求項
   １に記載のコンクリート物品。
3. 【請求項３】 前記α−オレフィンの炭素原子数が２〜８である、請求項２
   に記載のコンクリート物品。
4. 【請求項４】 前記α−オレフィンが、エチレン、プロピレン、ブテン−１
   、４−メチル−１−ペンテン、ヘキセン−１若しくはオクテン−１、又はそれら
   の組み合わせからなる群より選択される、請求項２に記載のコンクリート物品。
5. 【請求項５】 前記α−オレフィンがプロピレン又はエチレンである、請求
   項４に記載のコンクリート物品。
6. 【請求項６】 前記α−オレフィンがエチレンである、請求項５に記載のコ
   ンクリート物品。
7. 【請求項７】 前記ビニル又はビニリデン芳香族モノマーが下記の構造を有
   する、請求項１に記載のコンクリート物品： 【化１】 （Ｒ¹は、水素、及び炭素原子数１〜４のアルキルラジカルからなるラジカルの
   群から選択され、それぞれのＲ²は、水素及び炭素原子数１〜４のアルキルラジ
   カルからなるラジカルの群より独立に選択され；Ａｒは、フェニル基、又はハロ
   ゲン、Ｃ_1〜4−アルキル及びＣ_1〜4−ハロアルキルからなる群より選択される１
   〜５個の置換基で置換されたフェニル基であり；且つｎは０〜４の値）。
8. 【請求項８】 前記ビニル又はビニリデン芳香族モノマーが、スチレン、ビ
   ニルトルエン、α−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン、及
   びこれらの化合物の異性体からなる群より選択される、請求項７に記載のコンク
   リート物品。
9. 【請求項９】 前記ビニル又はビニリデン芳香族モノマーがスチレンである
   、請求項８に記載のコンクリート物品。
10. 【請求項１０】 前記α−オレフィンがエチレン、プロピレン又はそれらの
    組み合わせである、請求項９に記載のコンクリート物品。
11. 【請求項１１】 前記α−オレフィンがエチレンである、請求項１０に記載
    のコンクリート物品。
12. 【請求項１２】 前記補強ポリマーが、インターポリマーと第２のポリマー
    との配合を含む繊維であり、ここで前記第２のポリマーが、ヒドロキシ官能化ポ
    リエーテル又はポリエステル；ポリオレフィン；ポリエステル；ポリアミド；多
    糖類；改質多糖類又は天然繊維；熱可塑性ポリウレタン；熱可塑性エラストマー
    ；グリコール改質コポエステル（ＰＥＴＧ）又はそれらの組み合わせである、請
    求項１に記載のコンクリート物品。
13. 【請求項１３】 前記第２のポリマーがポリオレフィンである、請求項１２
    に記載のコンクリート物品。
14. 【請求項１４】 前記第２のポリマーがポリエチレン、ポリプロピレン、グ
    ラフト化ポリプロピレン又はグラフト化ポリエチレンである、請求項１３に記載
    のコンクリート物品。
15. 【請求項１５】 前記補強ポリマーが、（１）インターポリマーを含む第１
    の成分、及び（２）ヒドロキシ官能化ポリエーテル又はポリエステル；ポリオレ
    フィン；ポリエステル；ポリアミド；多糖類；改質多糖類又は天然繊維；熱可塑
    性ポリウレタン；熱可塑性エラストマー；グリコール改質コポリエステル（ＰＥ
    ＴＧ）又はそれらの組み合わせを含む第２の成分、を含む２成分繊維である、請
    求項１に記載のコンクリート物品。
16. 【請求項１６】 前記繊維が、並列構造２成分繊維、シース−芯構造２成分
    繊維、分割されたパイ型構造２成分繊維、又は海島構造２成分繊維である、請求
    項１５に記載のコンクリート物品。
17. 【請求項１７】 前記繊維がシース−芯構造２成分繊維であり、ここでシー
    スが前記第１の成分でできており、且つ芯が前記第２の成分でできている、請求
    項８に記載のコンクリート物品。
18. 【請求項１８】 前記第１の成分が、エチレン及びスチレンのインターポリ
    マーであり、且つ前記第２の成分がポリプロピレン又はグラフト化ポリプロピレ
    ンである、請求項１７に記載のコンクリート物品。
19. 【請求項１９】 前記繊維が、筒状、十字型、三裂型又はリボン状の断面形
    状を有する、請求項１８に記載のコンクリート物品。
20. 【請求項２０】 前記補強ポリマーが、繊維状、棒状、シート状、テープ状
    、積層体又はそれらの組み合わせである、請求項１に記載のコンクリート物品。
21. 【請求項２１】 前記補強ポリマーが、コンクリート物品の体積の少なくと
    も０．１％〜少なくとも１０％の量で存在する、請求項１に記載のコンクリート
    物品。
22. 【請求項２２】 前記補強ポリマーが、コンクリート物品の体積の少なくと
    も０．５％〜少なくとも５％の量で存在する、請求項２１に記載のコンクリート
    物品。
23. 【請求項２３】 コンクリート、水、及び少なくとも１種のα−オレフィン
    と少なくとも１種のビニル又はビニリデン芳香族モノマーとの実質的なランダム
    インターポリマーを含む補強ポリマーを混合すること、並びに前記コンクリート
    混合物を硬化させ、前記補強ポリマーの表面が、コンクリートと接触した実質的
    なランダムインターポリマーを有するようにして、前記補強ポリマーを含有する
    コンクリート物品を作ることを含む、コンクリートの調製方法。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の方法によって作られるコンクリート物
    品。
25. 【請求項２５】 前記補強ポリマーが繊維状である、請求項２３に記載の方
    法。