(57)【要約】【課題】短繊維を周方向に効率良く配向させることにより、周方向において優れた機械的性質を有する筒状体を容易に成形することができる短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法及び押出成形用ダイヘッドの提供を目的としている。【解決手段】短繊維が混錬されているゴム又は合成樹脂を断面環状の成形空間６から押し出し、短繊維を所定方向に配向させたゴム又は合成樹脂の筒状体を成形する方法であり、成形空間６において径が押出方向に拡大する拡張部９を通過させ、成形空間９の入口部６ｉの流路幅Ｗｉと出口部６ｏの流路幅Ｗｏ、及び、成形空間６の軸心を中心とする入口部６ｉの半径Ｒｉと出口部６ｏの半径Ｒｏとが、Ｗｏ／Ｗｉ＜Ｒｏ／Ｒｉの関係を満たしている。そして、成形する前記筒状体の周方向の機械的性質に応じ、Ｒｏ／Ｒｉの値を２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲内で調整することによって前記短繊維の配向を調節する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
短繊維が混錬されているゴム又は合成樹脂を断面環状の成形空間から押し出し、前記短繊維を所定方向に配向させた前記ゴム又は合成樹脂の筒状体を成形する短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法であり、前記成形空間において径が押出方向に拡大する拡張部を通過させ、前記成形空間の入口部の流路幅Ｗｉと出口部の流路幅Ｗｏ、及び、前記成形空間の軸心を中心とする前記入口部の半径Ｒｉと前記出口部の半径Ｒｏとが、Ｗｏ／Ｗｉ＜Ｒｏ／Ｒｉの関係を満たしている短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法において、
成形する前記筒状体の周方向の機械的性質に応じて、Ｒｏ／Ｒｉの値を２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲内で調整して前記短繊維の配向を調節することを特徴とする短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法。
【請求項２】
前記短繊維のアスペクト比を１０〜３００にすることを特徴とする請求項１に記載の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法。
【請求項３】
前記成形空間の流路幅を一定にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法。
【請求項４】
外ダイの内面と内ダイの外面とで構成される断面環状の成形空間を有し、同成形空間には径が押出方向に拡大する拡張部が設けられ、前記成形空間の入口部の流路幅Ｗｉと出口部の流路幅Ｗｏ、及び、前記成形空間の軸心を中心とする前記入口部の半径Ｒｉと前記出口部の半径Ｒｏとが、Ｗｏ／Ｗｉ＜Ｒｏ／Ｒｉの関係を有している押出成形用拡張ダイにおいて、
成形する前記筒状体の周方向の機械的性質に応じて、前記入口部の半径Ｒｉが変更されることにより拡張比Ｒｏ／Ｒｉが２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲内で調節され、前記短繊維の配向を調整可能となっていることを特徴とする押出成形用ダイヘッド。
【請求項５】
前記成形空間の流路幅が一定幅で設けられていることを特徴とする請求項４記載の押出成形用拡張ダイ。
【請求項６】
前記外ダイ又は前記内ダイの少なくとも一方に、一部を分割可能にしてセンタブロックが設けられており、同センタブロックには、前記外ダイの前記内面或いは前記内ダイの前記外面の一部を構成するとともに前記成形空間をも構成する面が設けられ、前記センタブロックを着脱又は交換することにより前記入口部の半径Ｒｉが変更可能になっていることを特徴とする請求項４又は５記載の押出成形用拡張ダイ。
【請求項７】
前記センタブロックを取り外したあとの前記入口部直前の流路幅Ｗ’が、前記入口部の流路幅Ｗｉの５倍以上になっていることを特徴とする請求項６に記載の押出成形用拡張ダイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短繊維を混錬したゴム又は合成樹脂を断面環状の成形空間から押し出して、短繊維を所定方向に配向させた筒状体を形成する短繊維配向ゴム又合成樹脂の製造法と、前記成形空間を有する押出成形用拡張ダイの技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴム又は合成樹脂に混錬した短繊維を配向させる技術として、断面環状の成形空間を有した押出成形用拡張ダイから、短繊維を混錬したゴム又は合成樹脂を筒状体として押し出す方法が知られている。押出成形用拡張ダイとしては、例えば、次のようなものがあり、成形空間が入口空間と中間空間（拡張部）と出口空間とからなり、出口空間の断面積が入口空間の断面積よりも大きく形成され、入口部分の流路幅が出口部分の流路幅よりも狭く、出口部分の流路幅が中間空間の流路幅以下となっていて、その中間空間に流路幅を拡大した拡大空間部が設けられている。
【０００３】
このような押出成形用拡張ダイから、短繊維を混連したゴム又は合成樹脂を押し出すと、中間空間において周方向及び半径方向の短繊維の配向率が高められ、短繊維が押出方向とともに、周方向及び半径方向にそれぞれ所定の割合ずつ配向された筒状体が成形される。
【０００４】
こうして形成された筒状体は、長手方向に切り開いてシート状にした後に所定の長さに裁断され、伝動ベルトの底ゴム、防振ゴム、緩衝材、シール材、靴底、床材、キャタピラのカバー材などの用途に用いられる。短繊維が混錬されているシート材は、その短繊維の配向方向に強度及びモジュラスが高くなっているため、用途に応じて各方向の配効率のバランスを変えたシート材（即ち、筒状体）が形成される。例えば、前記シート材をＶベルトの底ゴムとして用いる場合は、側方から受ける負荷に対して変形を抑える耐側圧性等が要求されるので、周方向の配向率が高い筒状体を形成し、これを長手方向に切り開いてから所定長さに裁断するとともに、幅方向に所定の間隔でカットしたものを使用している。このように、筒状体を切り開くことによって短繊維が幅方向に配向したシート材を得ることができるので、裁断したシート材を幅方向の端部で繋ぎ合わせている従来のカレンダー成形に比べて、シート材を効率良く成形することができる。
【特許文献１】特公平６−９８４７公報（第２〜４頁、第１〜５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような成形空間を備えた拡張ダイから短繊維を混錬したゴム又合成樹脂を押し出すと、短繊維は周方向に配向される傾向にあるが、成形空間の形状によっては押出方向や半径方向に配向する傾向が強くなって周方向の配向率が低下し、周方向において機械的性質を満足する筒状体を成形できない場合がある。
【０００６】
そこで本発明は、短繊維を周方向に効率良く配向させることにより、周方向において優れた機械的性質を有する筒状体を容易に成形することができる短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法及び押出成形用ダイヘッドの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法は、短繊維が混錬されているゴム又は合成樹脂を断面環状の成形空間から押し出し、前記短繊維を所定方向に配向させた前記ゴム又は合成樹脂の筒状体を成形する、短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法であり、前記成形空間において径が押出方向に拡大する拡張部を通過させ、前記成形空間の入口部の流路幅Ｗｉと出口部の流路幅Ｗｏ、及び、前記成形空間の軸心を中心とする前記入口部の半径Ｒｉと前記出口部の半径Ｒｏとが、Ｗｏ／Ｗｉ＜Ｒｏ／Ｒｉの関係を満たしている短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法において、成形する前記筒状体の周方向の機械的性質に応じて、Ｒｏ／Ｒｉの値を２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲内で調整して前記短繊維の配向を調節することを特徴としている。
【０００８】
この請求項１記載の短繊維配向ゴム又は合成樹脂によれば、Ｗｏ／Ｗｉ＜Ｒｏ／Ｒｉの関係を満たしているため、前記短繊維が前記筒状体の周方向（Ｙ方向）に配向する傾向にある。そして、Ｒｏ／Ｒｉを２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲内で調整することによって、前記短繊維をＹ方向に効率良く配向させることができる。
【０００９】
つまり、前記短繊維のＺ方向（前記筒状体の厚み方向）の配向率はＷｏ／Ｗｉに依存し、一方、Ｙ方向の配向は拡張比Ｒｏ／Ｒｉに依存するので、Ｗｏ／ＷｉよりもＲｏ／Ｒｉが大きくなれば、前記短繊維はＺ方向よりもＹ方向に配向されやすくなる。そして、Ｒｏ／Ｒｉが２未満であれば、前記短繊維をＹ方向に占有的に配向させることができず、Ｒｏ／Ｒｉが８を超えれば、Ｙ方向の配向率の増加傾向が極めて小さくなるからである。これは、前記拡張比に対するＹ方向の配向率が、前記成形空間における前記ゴム又は合成樹脂の周方向の延伸率（倍率又は拡張比）のアークタンジェントに近い値を示すためである。
【００１０】
したがって、拡張比をＲｏ／Ｒｉを２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲で調整した前記成形空間を通じて前記短繊維を含むゴム又は合成樹脂を押し出すと、前記短繊維は周方向に効率良く配向されるため、周方向の機械的性質に優れた前記筒状体を容易に成形することができる。
【００１１】
請求項２記載の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法は、短繊維のアスペクト比を１０〜３００にすることを特徴としている。この請求項２の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法によれば、混練されている前記短繊維を前記ゴム又は合成樹脂の流動する向きに効果的に配向させることができるので、前記短繊維をさらに効率良く周方向に配向させることができる。
【００１２】
即ち、前記短繊維のアスペクト比が１０未満であれば、拡張比Ｒｏ／Ｒｉと配向率との関係における効率が低下する。即ち、拡張比Ｒｏ／Ｒｉに対してＹ方向の配向が著しく低下し、成形される前記筒状体の周方向における機械的性質が不足する。また、アスペクト比が３００を超えると、前記短繊維が前記ゴム又は合成樹脂中に塊状となって存在し、加硫した際に変形が生じたり、強度分布が不均一になるため、安定した品質の前記筒状体を成形することができない。基本的には、前記短繊維の径が同一の場合長い方が配向されやすく、アスペクト比は３０〜１５０の範囲が好適である。前記短繊維としては、例えばアラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿などを用いることができる。
【００１３】
請求項３記載の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法は、成形空間の流路幅を一定にすることを特徴としている。この請求項３記載の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法によれば、前記短繊維が前記成形空間内においてＺ方向に配向されにくくなり、結果的に前記短繊維のＹ方向の配向効率を高めることができる。
【００１４】
請求項４記載の押出成形用拡張ダイは、外ダイの内面と内ダイの外面とで構成される断面環状の成形空間を有し、同成形空間には径が押出方向に拡大する拡張部が設けられ、前記成形空間の入口部の流路幅Ｗｉと出口部の流路幅Ｗｏ、及び、前記成形空間の軸心を中心とする前記入口部の半径Ｒｉと前記出口部の半径Ｒｏとが、Ｗｏ／Ｗｉ＜Ｒｏ／Ｒｉの関係を有する押出成形用拡張ダイにおいて、成形する前記筒状体の周方向の機械的性質に応じて、前記入口部の半径Ｒｉを変更することにより拡張比Ｒｏ／Ｒｉを２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲内で調節し、前記短繊維の配向を調整可能とすることを特徴としている。
【００１５】
この請求項４記載の押出成形用拡張ダイによれば、前記短繊維のＺ方向の配向はＷｏ／Ｗｉに依存し、Ｙ方向の配向は拡張比Ｒｏ／Ｒｉに依存するため、Ｗｏ／Ｗｉの値よりもＲｏ／Ｒｉの値を大きくすれば、前記短繊維がＹ方向に配向する傾向になる。そして、前記入口分の半径Ｒｉを変更してＲｏ／Ｒｉの値を２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲内で調節することにより、前記短繊維をＹ方向に効率良く配向させることができる。
【００１６】
即ち、Ｒｏ／Ｒｉが２未満であれば前記短繊維をＹ方向に占有的に配向させることができず、Ｒｏ／Ｒｉが８を超えればＹ方向の配向率の増加傾向が極めて小さくなるからである。これは、前記拡張比に対するＹ方向の配向率が、前記成形空間における前記ゴム又は合成樹脂の周方向の延伸率（倍率又は拡張比）のアークタンジェントに近い値を示すためである。
【００１７】
また、Ｒｏ／Ｒｉを大きくしすぎると次のような問題がある。即ち、前記出口部の半径Ｒｏを拡大することで拡張比Ｒｏ／Ｒｉを大きくする場合、前記ゴム又は合成樹脂を押し出すヘッド圧を高くする必要がある。そうすると、ヘッド圧を受ける前記内ダイを高強度の構造にしなければならず、設計が難しくなるばかりか、成形される前記筒状体の径が大きすぎて、前記筒状体を長手方向に切り開いてシート状にした場合に、シート幅が非常に広くなり作業性が低下してしまう。さらに、上記のようにヘッド圧を高くすることは、前記ゴム又は合成樹脂の押し出しをスクリューで行っている場合には、その回転スピードをあげることになり、前記ゴム又は合成樹脂の粘性がスクリューとの摩擦熱によって低下し、前記短繊維の配向性が低下する問題が生じる。
【００１８】
一方、Ｒｏを変化させずに（つまり、前記筒状体の径が一定であり、同筒状体をシート状にした場合はその幅が一定であることを意味する）、前記入口の半径Ｒｉを縮小することでＲｏ／Ｒｉを大きくすると、前記入口部手前の流路幅が極端に狭くなったり、押出成形用拡張ダイが前記内ダイをスパイダ軸に支持させる構造である場合は、前記スパイダ軸の径を細くしなければならず、前記ゴム又は合成樹脂を押し出すヘッド圧に対する強度を確保できなくなるおそれがある。
【００１９】
したがって、拡張比をＲｏ／Ｒｉを２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲で調整可能にすることにより、前記短繊維が周方向に効率良く配向され、周方向の機械的性質に優れた前記筒状体を容易に成形することができる。
【００２０】
請求項５記載の押出成形用拡張ダイは、成形空間の流路幅を一定にすることを特徴としている。この請求項５記載の押出成形用拡張ダイによれば、前記短繊維が前記成形空間内においてＺ方向に配向されにくくすることができ、結果的に前記短繊維のＹ方向の配向が効率良く行えるようになる。
【００２１】
請求項６記載の押出成形用拡張ダイは、外ダイ又は内ダイの少なくとも一方に、一部を分割可能にしてセンタブロックを設け、同センタブロックに、前記外ダイの前記内面或いは前記内ダイの前記外面の一部を構成するとともに前記成形空間をも構成する面を設けて、前記センタブロックを着脱又は交換することにより前記入口部の半径Ｒｉを変更可能にすることを特徴としている。
【００２２】
請求項６記載の押出成形用拡張ダイによれば、前記センタブロックを着脱又は交換することによって、拡張比Ｒｏ／Ｒｉを調節することができるので、一台の拡張ダイで多品種の前記筒状体の成形が可能になる。
【００２３】
請求項７記載の押出成形用拡張ダイは、センタブロックを取り外したあとの入口部直前の流路幅Ｗ７’を、前記入口部の流路幅Ｗｉの５倍以上にすることを特徴としいている。この請求項７記載の押出成形用拡張ダイによれば、前記短繊維が混錬されているゴム又は合成樹脂が前記入口部直前において、前記短繊維の配効率が一方向に偏ることなくＸ、Ｙ、Ｚの各方向にランダムに配向された状態になる。したがって、前記成形空間においてなされる前記短繊維の配向にとって不利となる要因を取り除くことができ、前記短繊維を周方向に効率良く配向させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法は、Ｙ方向に優れた機械的性質を有する筒状体を容易に成形することができるため、この筒状体を用いて製造する製品の生産性を高めることができる。しかも、拡張比を調整して短繊維の配向を調節するので、多品種の製品に対しても容易に対応することができる。
【００２５】
請求項２の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法は、Ｙ方向に優れた機械的性質を有する筒状体を効率良く成形することができ、かつ、成形される筒状体は工業的に有用なアスペクト比の短繊維を含むため、品質を保ちつつ製品の生産性を高めることができる。
【００２６】
請求項３の短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法は、Ｙ方向に優れた機械的性質を有する筒状体を効率的に成形することができる。
【００２７】
請求項４の押出成形用拡張ダイは、Ｙ方向に優れた機械的性質を有する筒状体を安定して供給することができ、しかも、拡張比を調整して短繊維の配向が調節可能であるため、多品種の製品に対しても容易に対応することができる。
【００２８】
請求項５の押出成形用拡張ダイは、Ｙ方向に優れた機械的性質を有する筒状体を高い安定性でもって供給することができる。
【００２９】
請求項６の押出成形用拡張ダイは、センタブロックを着脱又は交換することで拡張比を変更できるため、一台で多品種のゴム又は合成樹脂の筒状体を供給することができる。
【００３０】
請求項７の押出成形用拡張ダイは、Ｙ方向に優れた機械的性質を有する筒状体を高い安定性でもって供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明にかかる短繊維配向ゴム又は合成樹脂の製造法及び押出成形用拡張ダイの実施形態について説明する。
【００３２】
図１は押出成形用拡張ダイヘッド１の概略図であって押出方向に沿って切断した縦断面図であり、図２は後述の成形空間６の部分拡大図を示している。押出成形用拡張ダイ１（以下、拡張ダイ１とも表す）は押出機の押出口２に配置されており、環状断面を有する外ダイ３と、円盤状の内ダイ５とを主な構成部品としている。そして、押出口２の先端部に外ダイ３が固定され、押出口２に挿通した状態で支持されている同心のスパイダ軸４に、中央部に設けられている貫通孔５ａを通した状態で内ダイ５が固定されている。
【００３３】
この拡張ダイ１には、外ダイ３の内周面と内ダイ５の外周面とにより、成形材料（短繊維を含むゴム又は合成樹脂）を筒状体に成形する断面環状の成形空間６が形成されており、成形材料は押出口２の内周面および外ダイ３の内周面と、スパイダ軸４とのあいだに設けられている隙間を流路Ｐとし、この流路Ｐを通じて成形空間６に送られるようになっている。
【００３４】
また、拡張ダイ１には、外ダイ３の内周部の一部を分割可能にして断面環状のセンタブロック７が設けられている。このセンタブロック７の内周面の押出方向前側は、外ダイ３の内周面の一部を構成するとともに成形空間６を構成する面７ａが形成されており、押出方向後側には、流路Ｐを押出方向に絞るテーパー面７ｂが形成されている。このテーパー面７ｂにより流路Ｐ内において成形材料の圧力が高められるようになっている。センタブロック７はその外周部において押出方向へ穿設したネジ孔７ｃに、外ダイ３を押出方向へ貫通して設けられているボルト８の先端部を螺合させることにより固定されている。
【００３５】
上記成形空間６の流路幅は３ｍｍの一定幅になっており、入口部６ｉの流路幅Ｗｉと中間部６ｃの流路幅Ｗｃ及び出口部６ｏの流路幅ＷｏはＷｉ＝Ｗｃ＝Ｗｏの関係が成立している。また、成形空間６は入口部６ｉにおける面積よりも出口部６ｏにおける面積の方が大きく、入口部６ｉと中間部６ｃとにより拡張部９が構成されている。この拡張部９の拡張比は、スパイダ軸４の軸心を中心とした入口部６ｉの半径をＲｉ、出口部６ｏの半径をＲｏとすればＲｏ／Ｒｉで表され、センタブロック７を着脱あるいは径の異なるものに交換することにより変更することができる。つまり、センタブロック７を着脱又は交換することによって半径方向における入口部６ｉの位置が変わり、半径Ｒｉが変更されるからである。なお、この拡張ダイ１の場合、センタブロック７を取り付けていればＲｏ／Ｒｉａ＝７．５（図１）、リング状のセンタブロック１０と交換した場合はＲｏ／Ｒｉ＝４．４（図３）、センタブロック７及びリング状のセンタブロック１０を取り外した場合はＲｏ／Ｒｉ＝２となる（図４）。このように、センタブロック７、１０により拡張比を変えＹ方向の配効率を調整することができるので、一台の拡張ダイ１で多品種の筒状体を成形することができる。
【００３６】
そして、センタブロック１０を取り外したときの入口部６ｉ手前の流路幅Ｗ’は、入口部６ｉの流路幅Ｗｉの５倍以上になっている。このため、短繊維が混錬されているゴム又は合成樹脂が入口部６ｉの手前において、短繊維の配効率が一方向に偏ることなくＸ、Ｙ、Ｚの各方向にランダムに配向された状態になり、成形空間６においてなされる短繊維の配向にとって不利となる要因が取り除かれる。
【００３７】
なお、上記拡張ダイ１ではセンタブロック７を外ダイ３に設けているが、内ダイ５に設けることも可能であるし、外ダイ３と内ダイ５との両方に設けることも可能である。
【００３８】
この拡張ダイ１を用いて成形した短繊維を含むゴムの筒状体の配向率を調べた。配向率は、筒状体を加硫したのち直径３７ｍｍの試験片を打ち抜き、室温で５０時間トルエン中に浸漬して、筒状体の長手方向（Ｘ方向）と周方向（Ｙ方向）及び半径方向（Ｚ方向）の膨潤度を測定し、その逆数の百分率をとった値である。これは、短繊維が多く配向されていると、引張り強度等の機械的性能が高くなり、膨潤による変形が拘束されるからである。
[試験１]
アスペクト比１１０の短繊維を混錬したゴムを、センタブロック７を取り付けた状態（Ｒｏ／Ｒｉ＝７．５）の拡張ダイ１から押し出し、短繊維を含むゴムの筒状体を成形した。押出機のマンドレルの径はφ９０ｍｍ、押出スクリューの回転は１０ｍｉｎ-1、ダイの温度は１００℃の条件下で行った。また、ゴムの配合はＥＰ系ゴム１００重量部、カーボンブラック７０重量部、油２０重量部、短繊維２０重量部、その他１２重量部とした。そして、成形した筒状体を加硫して得た短繊維入り加硫ゴムの配向率を調べると、Ｙ方向８９．６％、Ｘ方向６．２％、Ｚ方向４．２％であった。
【００３９】
次に、リング状のセンタブロック１０を取り付けた状態（Ｒｏ／Ｒｉ＝４．４）で短繊を含むゴムの筒状体を成形し、同様にして短繊維入り加硫ゴムの配向率を調べると、Ｙ方向７３．１％、Ｘ方向１５．３％、Ｚ方向１１．６％であった。
【００４０】
そして、センタブロック７及びリング状のセンタブロック１０を取り外した状態（Ｒｏ／Ｒｉ＝２）で短繊を含むゴムの筒状体を成形し、同様にして短繊維入り加硫ゴムの配向率を調べると、Ｙ方向４４．５％、Ｘ方向３２．７％、Ｚ方向２２．８％であった。この試験１の結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2008173907.tif 000003
[試験２]
アスペクト比３５の短繊維を混錬したゴムを、センタブロック７を取り付けた状態（Ｒｏ／Ｒｉ＝７．５）の拡張ダイ１から押し出し、短繊維を含むゴムの筒状体を成形した。このときの条件は試験１と同様である。そして、成形した筒状体を加硫して得た短繊維入り加硫ゴムの配向率を調べると、Ｙ方向７８．２％、Ｘ方向１３．６％、Ｚ方向８．２％であった。
【００４２】
次に、リング状のセンタブロック１０を取り付けた状態（Ｒｏ／Ｒｉ＝４．４）で短繊を含むゴムの筒状体を成形し、同様にして短繊維入り加硫ゴムの配向率を調べると、Ｙ方向６７．７％、Ｘ方向１９．４％、Ｚ方向１２．９％であった。
【００４３】
そして、センタブロック７及びリング状のセンタブロック１０を取り外した状態（Ｒｏ／Ｒｉ＝２）で短繊を含むゴムの筒状体を成形し、同様にして短繊維入り加硫ゴムの配向率を調べると、Ｙ方向３８．２％、Ｘ方向３１．９％、Ｚ方向２９．９％であった。この試験２の結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
2008173907.tif 000004
上記試験１と試験２の結果が示すように、短繊維がＸ、Ｙ、Ｚの各方向に均等に配向されているランダムな状態から（配効率が各方向とも約３３．３％）、ワンパスで表１および２のようなＹ方向の配向率を実現でき、従来のカレンダー成形に比べても非常に効率良くＹ方向における機械的性質を満足する筒状体を成形できることがわかる。
【００４５】
また、表１および表２のＹ方向の配効率と拡張比のアークタンジェントの値とを図５において対比してみると、短繊維のアスペクト比が３５および１１０のいずれの試験結果も、拡張比のアークタンジェントに近い値を示している。したがって、短繊維をＹ方向に効率良く配向させるための目安として、拡張比Ｒｏ／Ｒｉを２≦Ｒｏ／Ｒｉ≦８の範囲で設定すればよいことがわかる。
【００４６】
[試験３]
アスペクト比２〜５、３７０、５００の各短繊維を混錬したゴムをそれぞれ、センタブロック７を取り付けた状態（Ｒｏ／Ｒｉ＝７．５）の拡張ダイ１から押し出し、短繊維を含むゴムの筒状体を成形した。すると、アスペクト比３７０及び５００の短繊維を含む筒状体は短繊維が塊状になっており、ゴム材料として不適当なものであった。つまり、短繊維がゴム材料中に塊状となって存在すれば、加硫した際に変形が生じたり、強度分布が不均一になったりするからである。また、アスペクト比２〜５の短繊維を含む筒状体を加硫して得た短繊維入り加硫ゴムの配向率を調べると、Ｙ方向３６．２％、Ｘ方向３７．１％、Ｚ方向２６．７％になっており、Ｙ方向に比べてＸ方向の配向率が高くなっている。この試験３の結果を表３に示す。
【００４７】
【表３】
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この試験結果から、短繊維のアスペクト比が１０〜３００の範囲外であれば、Ｙ方向においてＹ方向における機械的性質を満足する筒状体を成形することは困難であることがわかる。
【００４８】
なお、上記実施形態においては、センタブロック７の内面の押出方向前側に、流路Ｐを押出方向に絞るテーパー面７ｂが形成されているが、成形材料に十分な圧力をかけることができれば、図６（ａ）に示すように面７ｂ’をストレートに形成することもできるし、図６（ｂ）面７”のように、押出方向に緩やかに拡径する朝顔型に形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明にかかる押出成形用拡張ダイの実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１における成形空間の部分拡大図。
【図３】図１においてセンタブロックを交換した状態を示す押出成形用拡張ダイの縦断面図。
【図４】図１においてセンタブロックを取り外した状態を示す押出成形用拡張ダイの縦断面図。
【図５】試験１および２において得たＹ方向の配向率と拡張比のアークタンジェントの値を示すグラフ。
【図６】本発明にかかるセンタブロックの別の実施形態を示す押出成形用拡張ダイの縦断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１  押出成形用拡張ダイ（拡張ダイ）
２  押出口
３  外ダイ
５  内ダイ
６  成形空間
６ｉ  入口部
６ｃ  中間部
６ｏ  出口部
７  センタブロック
９  拡張部
Ｒｉ  入口部の半径
Ｒｃ  中間部の半径
Ｒｏ  出口部の半径
Ｗｉ  入口部の流路幅
Ｗｃ  中間部の流路幅
Ｗｏ  出口部の流路幅
【図１】
2008173907.tif 000006
【図２】
2008173907.tif 000007
【図３】
2008173907.tif 000008
【図４】
2008173907.tif 000009
【図５】
2008173907.tif 000010
【図６】
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