JPH0480013A

JPH0480013A - 短繊維複合エラストマーの製造方法及びその製造装置

Info

Publication number: JPH0480013A
Application number: JP2195443A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Tajima; 田島　義隆
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1992-03-13
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPH0688303B2

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）本発明は、拡張ダイによる短繊維複合エラストマーの押
出しにより短繊維を円周方向に高度に配向させる短繊維
複合エラストマーの製造方法及びその製造装置に関する
ものである。

（従来の技術）一般に、高負荷条件下で使用できるように、伝動ベルト
の底ゴムとして、短繊維かベルト幅方向に配向された繊
維複合エラストマーを用いることは行われている。

そのような伝動ヘルドの底ゴムとして用いるために、短
繊維をシートの幅方向に配向する方法として、従来より
、短繊維複合エラストマーをカレンダにより圧延して、
長手方向に短繊維か配向された圧延シートを形成し、該
圧延シートを長手方向に直交する方向に切断し、横方向
に継いて幅方向に短繊維が配向されたシートを製造する
二とか行われている。

この方法の場合、圧延シートは、圧延方向（Ｘ軸方向）
、幅方向（Ｙ方向）及び厚さ方向（Ｚ方向）それぞれの
軸方向成分の比率（配向率）が、Ｘ方向＝９０〜９５９
６Ｙ方向：５〜７％Ｚ方向、３〜５％となっている。なお、配向率の試験評価は、周知のトル
エンによる膨潤試験方法で評価した。

上述した方法は、切断してから継ぐため製造か面倒であ
ることから、例えば特公昭５３−１４２６９号公報に記
載されるように、所定の環状溝を有する拡張ダイを用い
、該環状溝を通して短繊維複合エラストマーを円周方向
に伸長させながら押出し、円周方向に短繊維が配向され
た円筒状体を成形し、その円筒状体を切り開いて、短繊
維が幅方向に配向されたシートを得ることか行われてい
る。すなわち、第２図に示すように、外側グ・１′ＩＡ
と内側ダイＩＢとで、環状溝２か形成される拡張ダイ１
の該環状溝２を通して短繊維複合エラストマーＥか通過
することで、円筒状の短繊維＋ｋ　ｇエラストマーＥの
短繊維か円周方向に配向される。

３４５はそれぞれ外側ダイＩＡと内側ダイＩＢとを連結
するためのねし棒、ワッシャ及びナツトである。なお、
拡張ダイ１の入口半径をＲ出口半径をＲｏとすると、後
述するように、Ｒｏ／Ｒ，≦７．０なる関係が成り立っている。

（発明か解決しようとする課題）ところが、この方法の場合は、円筒状体を切り開いてシ
ートを形成するため、円筒状体の軸方向かＸ方向、円周
方向がＹ方向、厚さ方向かＺ方向となるか、その配向率
か、Ｘ方向＝１０〜１５％Ｙ方向　８０〜８５９６Ｚ方向：５〜１００゜となり、上述したカレンダ圧延方法による場合よりも、
製造は簡略化できるか、高い配向率を得る点では１０％
程度劣る。

そのため、伝動ベルトの底ゴムとして用いた場合、一部
の高負荷条件下の使用では、側圧に耐えられず、早期に
破損に至るおそれかある。また、伝動効率か劣るなどの
問題も発生した。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、上記方法に
おいて、円周方向の配向率を高めることを目的とする。

（課題を解決するための手段）請求項（１）の発明は、短繊維が混合された短繊維複合
エラストマーを、内周面及び外周面とこれら内外周面間
にあって上記短繊維複合エラストマーにより実質的に充
填される環状溝とを有する拡張ダイの該環状溝を通じて
円周方向に伸長させて押出し、短繊維を円周方向に配向
させる方法であって、上記拡張ダイの環状溝から押出さ
れる短繊維複合エラストマーを圧力解放後さらに円周方
向に徐々に伸長させる構成とする。

請求項（２）の発明は、短繊維かｌ昆合された短繊維複
合エラストマーを、内周面及び外周面とこれら内外周面
間にあって上記短識維復合エラストマにより実質的に充
填される環状溝とをＨする拡張ダイの該環状溝を通じて
円周方向に伸長させて押出し、短繊維を円周方向に配向
させる装置であって、上記拡張ダイの出口側に上記環状
溝の内径と略等しい径を有しかつ環状溝と同軸状である
外周面を有する拡大アダプタが接続され、該拡大アダプ
タの外周面は、適当な勾配をもって径か拡大している構
成とする。

（作用）請求項（１）の発明によれば、拡張ダイの環状溝から押
出される円筒状の短繊維複合エラストマーを圧力解放後
さらに円周方向に徐々に伸長させる。

請求項（２）の発明によれば、拡張ダイの環状溝を通じ
て押出される間に短繊維複合エラストマーの短繊維が円
周方向に配向され、ダイ内て譲エラストマーにかかる圧
力が解放した状態になるまでダイ出口で拡大アダプター
の外周面により円周方向に伸長され、かつ収縮か少なく
なるので、円周方向の配向率が高められる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に説明する。

第１図において、１１は拡張ダイ１に連結された拡大ア
ダプタで、拡張ダイ１より押出された円筒状の短繊維複
合エラストマーＥか外周面１１ａに沿って流れるように
構成されており、拡張ダイ１より押出された円筒状の短
繊維複合エラストマーＥを円周方向にさらに伸長するよ
うになっている。拡大アダプタ１１の外周面は、拡張ダ
イ１の環状溝２と同軸状で、適当な勾配をもって半径が
拡大しており、二の拡大アダプタ３による円周方向の伸
長により、短繊維ｍ＝エラストマーＥの円周方向の短繊
維の配向率か、拡張ダイ１のみによる場合よりもさらに
高められる。

上記拡大アダプタ２は、その外周面１１ａが拡張ダイ１
の環状溝２の出口の内径と略同径かっ同輪状で、徐々に
半径か大きくなる方向に直線的に傾斜しているテーバ部
１１Ａと、該チーぺ部１１Ａの最大外径と同径で該テー
パ一部１１Ａに連設されｆこ定径部１１Ｂとからなる。

上記拡大アダプタ１１は、短繊維ｍ＝エラストマーＥを
さらに円周方向に徐々に伸長させる構造であればよいか
、第１図において、拡大アダプタ１１の最大半径りと軸
線方向長さしか長くなると、押し出される円筒状の短繊
維複合エラストマーＥの円周方向の収縮によって短繊維
複合エラストマーＥか途中て詰まって押出しできなくな
るおそれかあることから、拡大アダプタ１１の最大半径
りと軸線方向長さしとは、短繊維のゴム配合、押出し時
の温度、粘度、円筒状の短繊維複合エラストマーＥの厚
さ、押出しスピード等によって決定する必要かある。

上記のように構成すれば、短繊維の配向は次の２段階で
行われ、短繊維複合エラストマーの成形か行われること
なる。

（１）第１段階拡張ダイ１てもって円周方向（Ｙ方向）の繊維配向率を
８０〜８５９ｏとする。

押出し機から出た該押出し機の川口形状に対応する断面
形状の円筒状短繊維複合エラストマーＥは、拡張ダイ１
の入口２Ａ（断面１ａｍ、）から拡張ダイ１の環状溝２
内に入り出口２Ｂ（断面積ｍ。）に向かって円周方向に
流れなから成形される。

したがって、人口２Ａで短繊維複合エラストマＥの短繊
維がいずれの方向に配向されていても、流れるにしたか
って、ｍｕ　＞ｍ、の関係から円周方向に引き伸ばされ
て配向される。

しかしながら、拡張ダイ１の流路抵抗にょる配向の乱れ
や、流路中のエラストマー流れか均一ではなく、完全に
円周方向に配向されない。また、（拡張ダイ１の内側ダ
イＩＢの半径＋シート厚さン×２πを基準として２〜２
．５％程度の円筒状の短繊維複合エラストマーＥの円周
方向の縮みがあり、この縮みも円周方向の短繊維の配向
か乱れる。

具体的には押出出口直後の円筒体は押出中の内部圧力や
温度によって残留応力かあってダイ膨張が発生し、円筒
体の円周方向か縮む現象があって配向か乱れる原因とな
る。そのため、Ｒｏ／Ｒ，比率か７．０で極限に達し、
７．０以下では円周方向以外の配向成分か現れる。

Ｒ，／Ｒ＋−７．０での配向率かＸ方向、１０〜１５％Ｙ方向＝８０〜８５％Ｚ方向＝５〜１０％となる。

（２）拡大アダプタ１１による配向率の上昇円周方向に
短繊維が配向され押出された円筒状の短繊維複合エラス
トマーＥを拡大アダプタ１１てさらに円周方向（Ｙ方向
）に引き伸ばして、より円周方向の配向性を高める。伸
長率によって、配向率は次の表に示すように変化する。

なお、拡大アダプタ１１を用いることによって、短繊維
複合エラストマーＥが徐々に拡大されることから、前述
した円周方向の縮みが順次良化される。すなわち、例え
ば伸長率２．５９６で押出すと、もともと拡張ダ１を出
た段階で円周方向に縮みかあることから、結果として縮
みのない筒状の短繊維複合エラストマーＥか成形される
。

このように、拡張ダイ１と拡大アダプタ１１とを組合わ
せて用いることによって、円周方向の短繊維の配向率が
改良され、従来周知のカレンダー圧延法による場合と同
等になるため、例えば伝動ベルトの底ゴムとして用いて
も十分な機能を発揮できる。

続いて、上記拡大アダプタ１１の軸線方向長さＬと最大
半径りとの比Ｌ　、／’　Ｄについて行った試験につい
て説明する。

（押出しに用いた短繊維複合ゴム配合）クロロプレンゴ
ム　　　　　　１００重量部ＦＥＦカーボン　　　　　
　　４０Ｓ、Ａ、　　　　　　　　　　　　　　ＩＭ　ｇ　Ｏ５ＺｎＯ５老化防止剤　　　　　　　　　　　３ナイロン短繊Ｋ（３＋ｎ）　　　　　１０セルロース繊
維　　　　　　　　１０計１７４重量部（試験に用いた押出し機）Ｌ／Ｄ−１２，Ｄ−９０ｖａ（拡大アダプタ）拡張ダイ・内側ダイの外径２００１押出したゴムシートの厚さ３．０〜５゜（伸長率と、拡
大アダプタの比Ｌ／Ｄと、ｔＡｍ短繊維複合ゴムの押出しの挙動）（発明の効果）請求項（１）の発明は、拡張ダイの環状溝から押出され
る円筒状体をさらに円周方向に徐々に伸長させることか
ら、円周方向の短繊維の配向率か高められる。

請求項（ａの発明は、拡張ダイの環状溝にて円周方向に
配向された短繊維か、さらに拡大アダプタの外周面によ
りさらに円周方向に伸長されるので、円周方向の配向率
か拡張ダイと拡大アダプタとによって２段階に高められ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である短繊維複合エラストマー
の製造装置の要部断面図である。第２図は従来例を示し、第２図は第１図と同様の図であ
る。Ｅ・・・・・・短繊維複合エラストマート・・・・・拡
張ダイＩＡ・・・・・外側ダイ１Ｂ・・・・・・内側ダイ２・・・・・・環状溝１１・・・・・・拡大アダプタ１１ａ・・・・・・外周面特許出願人　バンド−化学株式会１１代　理　人　弁理士前田弘はか１名Ｅ・・・・・・短繊維複合エラストマド・・・・・拡張ダイＩＡ・・・・・・外側ダイ１Ｂ・・・・・・内側ダーｒ２・・・・・・環状溝１■・・・・・・拡大アダプタ１１ａ・・・・・・外周面も１図Ａ第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）短繊維が混合された短繊維複合エラストマーを、
内周面及び外周面とこれら内外周面間にあって上記短繊
維複合エラストマーにより実質的に充填される環状溝と
を有する拡張ダイの該環状溝を通じて円周方向に伸長さ
せて押出し、短繊維を円周方向に配向させる方法であっ
て、上記拡張ダイの環状溝から押出される円筒状の短繊
維複合エラストマーを圧力解放後さらに円周方向に徐々
に伸長させることを特徴とする短繊維複合エラストマー
の製造方法。
（２）短繊維が混合された短繊維複合エラストマーを、
内周面及び外周面とこれら内外周面間にあって上記短繊
維複合エラストマーにより実質的に充填される環状溝と
を有する拡張ダイの該環状溝を通じて円周方向に伸長さ
せて押出し、短繊維を円周方向に配向させる装置であっ
て、上記拡張ダイの出口側に上記環状溝の内径と略等し
い径を有しかつ環状溝と同軸状である外周面を有する拡
大アダプタが接続され、該拡大アダプタの外周面は、適
当な勾配をもって径が拡大していることを特徴とする短
繊維複合エラストマーの製造装置。