JPH10180838A - 管状体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強化材により強化された合成樹脂製管状体の
製造方法であって、強化材が管状体の周方向にほぼ均一
に配向された管状体を成形できて、強化材による周方向
の強化が充分に行なわれた周方向の強度・剛性に優れた
管状体を連続的に成形することができる方法を提供す
る。 【解決手段】 管状体の製造方法は、金型の環状流路を
形成する内外両型のうち、少なくとも外型の内径が押出
出口側に進むにつれて徐々に拡大しかつ拡大後の流路部
分の断面積が拡大前の流路部分の断面積を越える断面積
拡大流路部を設ける。内外両型のうちの少なくとも一方
の型に、樹脂の押出方向と同方向にのびる回転軸を中心
としてかつ駆動手段により回転する駆動回転型部を設け
る。強化材と合成樹脂とを含む混合物を、環状流路内を
通過させかつ断面積拡大流路部で周方向へ展開する流れ
を生じさせ、かつ駆動回転型部に対応する流路部分にお
いて駆動回転型部からおおよそ回転方向にせん断カを受
けるように管状に成形して押し出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強化材により強化
された合成樹脂よりなる管状体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成樹脂よりなる管状体を高強度
にするため、強化繊維などの強化材を混合する方法が行
われるが、環状流路を有する金型を用いて押出成形され
た管状体は、押出方向すなわち管状体の長手方向には繊
維強化されるものの、押出方向と直行方向すなわち周方
向には強化されないという欠点があった。

【０００３】そこで、このような欠点を解決するものと
して、例えば実開昭６１−７１４２１号公報に記載され
ているように、ニップル（内型）と、このニップルと同
軸に設けられたダイス（外型）とを備え、ニップルおよ
びダイスの何れか一方が回転駆動される管状体製造用金
型が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな管状体製造用金型を用いた従来の管状体の製造方法
によれば、流路面と合成樹脂との抵抗による押出方向の
せん断は依然として存在するため、管状体周方向への強
化材の配向は緩和され、強化材による周方向の強化は不
十分であるという問題があった。

【０００５】本発明は、上記従来の管状体の製造方法に
おける問題点に着目してなされたものであり、その目的
とするところは、強化材による周方向の強化が充分に行
なわれた周方向の強度・剛性に優れた管状体を連続的に
成形することができる、管状体の製造方法を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による管状体の製造方法は、強化材と合成
樹脂とを含む混合物を、押出機よりこれに接続された金
型の環状流路内に導入し、環状流路を形成する内型およ
び外型のうち、少なくとも外型の内径が押出出口側に進
むにつれて徐々に拡大しかつ拡大後の流路部分の断面積
が拡大前の流路部分の断面積を越えるものとなされた断
面積拡大流路部を設けるとともに、環状流路を形成する
内型および外型のうちの少なくとも一方の型に、樹脂の
押出方向と同方向にのびる回転軸を中心としてかつ駆動
手段により回転する駆動回転型部を設けておき、上記混
合物を、環状流路内を通過させかつこれの断面積拡大流
路部の通過の間に周方向へ展開する流れを生じさせると
ともに、駆動回転型部に対応する流路部分の通過の間に
駆動回転型部からおおよそ回転方向にせん断カを受ける
ように管状に成形して、強化材が周方向に配向した管状
成形体を形成して、環状流路出口から押し出すことを特
徴としている。

【０００７】また、上記駆動回転型部に対応する流路部
分より出口側の流路部分を冷却しておき、管状成形体
を、環状流路内の出口付近において実質的に合成樹脂が
流動できない温度まで冷却させつつ押し出すことを特徴
としている。

【０００８】本発明において、製造原材料である強化材
としては、強化繊維や、流動状態でせん断力を受けるこ
とにより繊維状となる液晶ポリマーなどがあげられる。

【０００９】強化繊維としては、本発明の製造工程にお
いて加えられる熱により溶融軟化および炭化しないもの
が使用可能であり、具体的には、ガラス繊維、炭素繊
維、金属繊維、あるアラミド繊維、ポリエステル繊維お
よびポリアミド繊維などの有機繊維、あるいはまた絹、
綿および麻などの天然繊維があげられる。

【００１０】強化材として強化繊維を用いる場合、強化
繊維は、モノフィラメントであってもよいし、複数のモ
ノフィラメントが集束されたストランドであってもよ
い。また押出機への供給時の形態は、モノフィラメント
状であってもよいし、チヨップドストランド状であって
もよいし、ロービング状であってもよい。

【００１１】強化繊維の寸法としては、アスペクト比
（繊維長／繊維径）が５．０以上であることが好まし
い。

【００１２】アスペクト比が５．０未満では、繊維によ
る強化効果は小さい。得られる管状体中の強化繊維の長
さが長いほど周方向の強度は大きくなるので、連続繊維
を用いてもよい。

【００１３】液晶ポリマーとしては、全芳香族液晶ポリ
エステル、半芳香族液晶ポリエステル等が挙げられる
が、流動状態で加えられるせん断力によって、繊維状と
なるものであれば使用可能である。

【００１４】合成樹脂に対する強化材の混合割合は、組
成物全体として以下の押出工程で成形可能な範囲にあ
り、かつその割合は合成樹脂の組成や製品に必要な性能
によって適宜選択されるが、通常、１〜８０体積％、好
ましくは２〜５０体積％の範囲が適当である。

【００１５】強化材の含有量が１体積％未満に少ないと
補強効果は小さく、８０体積％を越えて多いと強化材間
を結着する樹脂が少なくなるため、かえって管状体の強
度は弱いものになる。

【００１６】また、上記強化材による合成樹脂の強化を
妨げない範囲で、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、木
粉、合成樹脂粉砕粉、繊維強化合成樹脂粉砕粉などの充
填材を配合してもよい。

【００１７】また本発明において、製造原材料である合
成樹脂としては、押出成形により管状体に成形可能な樹
脂であれば特に限定されず、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リメチルメタクリレートなどが挙げられる。

【００１８】また、上記合成樹脂を主成分とする共重合
体やグラフト樹脂、例えば塩素化ポリ塩化ビニル、エチ
レンー塩化ビニル共重合体、酢酸ビニルーエチレン共重
合体、酢酸ビニルー塩化ビニル共重合体、ウレタンー塩
化ビニル共重合体、アクリロニトリルーブタジエンース
チレン共重合体、アクリロニトリルースチレン共重合
体、シラン変性ポリエチレン、マレイン酸変性ポリエチ
レン、アクリル酸変性ポリプロピレン、マレイン酸変性
ポリプロピレンなども使用可能である。また、ゴム、エ
ラストマーや架橋性樹脂も使用可能である。

【００１９】成形温度を考慮すると、１２０〜２５０℃
といった比較的低温で成形可能であるポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリ
ロニトリルーブタジエンースチレン共重合体などを主成
分とすることが好ましい。

【００２０】上記合成樹脂は、単独で使用しても、併用
してもよく、かつ上記樹脂のブレンド樹脂、もしくはア
ロイ樹脂を用いることもできる。

【００２１】また合成樹脂には、熱安定剤、滑剤、加工
助剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、改質剤、着
色剤のような添加剤を配合してもよい。

【００２２】つぎに、強化材と合成樹脂との混合は、予
めミキサーやタンブラなどで行なってもよいし、押出機
に各々定量的に供給し、押出機内で混合してもよい。

【００２３】押出機に各々供給する場合は、強化材と合
成樹脂を別々の供給部より供給してもよい。例えば合成
樹脂は押出機ホッパーより供給し、強化材は押出機のス
クリュー途中から供給してもよい。

【００２４】また、強化材が予め含有された合成樹脂を
用いてもよく、例えば強化材と合成樹脂を予め押出機な
どで混練ペレット化したものや、繊維状の強化材のモノ
フィラメント間に合成樹脂を溶融侵入させたものを用い
ることもできる。

【００２５】押出機への供給時の合成樹脂もしくは強化
材が含有された合成樹脂の状態は、ペレット状、粉体状
であってもよいし、一度他の混練溶融機などで溶融され
た状態で供給されてもよい。

【００２６】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。

【００２７】まず本発明の管状体の製造方法に用いる装
置は、例えば図８に示すように、金型(13)に具備された
押出機(ll)、金型(13)の内型回転用モータ(12)、金型(1
3)に続いて配置された水槽等の冷却機(14)、および引取
機(15)を備えている。

【００２８】管状体製造用金型(13)は内型(1) と外型
(2) とで構成され、両型(1)(2)の間に環状流路(3) が形
成されている。

【００２９】この管状体製造用金型(13)においては、内
型(1) および外型(2) の少なくとも一方の型に、樹脂の
押出方向と同方向にのびる回転軸を中心としてかつ駆動
手段により回転する駆動回転型部が設けられ、どちらか
一方もしくは両方の駆動回転型部が駆動手段により回転
されるようになされ、両方が回転駆動する場合、両駆動
回転型部の回転方向は同方向・逆方向を問わない。

【００３０】ここで、図１〜図４に示すように、これら
の図中の矢印は、内型(1) または外型(2) における駆動
回転型部の回転方向を示し、本発明において、図１に示
すように、内型(1) のみが回転できるものでもよく、図
２に示すように、外型(2) のみが回転できるものでもよ
く、内型(1) と外型(2) の両方が回転可能に支持されて
いる場合には、内型(1) と外型(2) の両方の回転方向は
図３に示すように、同一方向であってもよく、図４に示
すように、異なる方向であってもよい。

【００３１】図８に示す金型(13)は、内型(1) のみが回
転できるものである。

【００３２】本発明において、内型(1) と外型(2) の少
なくとも一方の駆動回転型部の回転数としては、特に限
定されるものではないが、合成樹脂のせん断発熱や強化
材の配向を考慮すると、駆動回転型部の回転数は、１〜
１０００回転／分（以下ｒｐｍと略記する）、好ましく
は１〜１００ｒｐｍである。

【００３３】ここで、駆動回転型部の回転数が１ｒｐｍ
未満では、強化材の配向効果が充分に得られず、逆に、
回転数が１０００ｒｐｍを越えて大きいと、合成樹脂の
せん断による発熱が過大となり、成形が困難となる。

【００３４】なお、内型(1) および外型(2) は、単一の
部材のみならず、複数個の部材から構成されていても良
く、その部材に加熱手段や冷却手段が含まれていても良
い。

【００３５】本発明において、図９に示すように、内型
(1) の駆動回転型部の樹脂接触部の押出方向の長さをＬ
ｒとし、内型(1) と外型(2) との間の環状流路(3) の間
隙の大きさをＤｒとすると、合成樹脂に含まれる強化材
の周方向への配向のためには、Ｌｒ／Ｄｒの値は、１以
上とするのが好ましく、５以上１００以下とするのがさ
らに好ましい。ここで、Ｌｒ／Ｄｒの値が１未満では、
強化材をおおよそ回転方向に配向させることが困難であ
る。

【００３６】金型(13)の駆動回転型部は、環状流路(3)
を構成する内型(1) および外型(2)の流路面の少なくと
も一部に設けられておればよいが、回転による強化材の
配向の、押出方向への緩和を少なくするため、なるべく
押出方向に対して下流に設けられている方がよい。

【００３７】内型(1) および外型(2) の駆動回転型部以
外の流路面は、固定された金型部分によって構成されて
いてもよいし、駆動回転しないかつ固定されていない非
駆動回転型部によって構成されていてもよい。

【００３８】例えば図９に示す金型(13)は、内型(1) が
駆動回転型部となされており、内型(1) の下流側に駆動
回転しないが若干自由回転可能な非駆動回転型部(4) が
設けられ、内型(1) の駆動回転型部と非駆動回転型部
(4) との間に、ベアリング(5)が介在されている。

【００３９】また、外型(2) の下流側に押出出ロリップ
(2c)を設け、押出出ロリップ(2c)は例えば加熱冷却可能
な構造となされている。なお、押出出ロリップ(2c)の出
口端部より上流側に樹脂温度計(16)を取り付け、合成樹
脂の温度を測定するとよい。

【００４０】本発明においては、例えば図５〜図７に示
すように、金型(13)の環状流路(3)を形成する内型(1)
および外型(2) のうち、少なくとも外型(2) の内径が押
出出口側に進むにつれて徐々に拡大しかつ拡大後の流路
部分(3b)の断面積(B) が拡大前の流路部分(3a)の断面積
(A) を越えるものとなされた断面積拡大流路部(3b)を設
けている。

【００４１】すなわち、本発明の方法において使用する
金型(13)は、押出方向への流動速度を小さくしつつ、環
状流路(3) の断面積を拡大し、合成樹脂および強化材の
混合物の流動を周方向へ展開するように構成されるもの
である。

【００４２】このような断面積拡大流路部(3b)を設ける
実施態様には、次の３通りのものがある。

【００４３】まず第１に、図５に示すように、環状流路
(3) を構成する外型(2) の内径および内型(1) の外径
が、共に拡大する場合であり、例えぱ外型(2) のうち、
その始端型部(2a)の内径を一定とすると、これに続いて
内径が押出出口側に進むにつれて徐々に拡大した内径拡
大型部(2b)を設けるとともに、内型(1) のうち、その始
端型部(1a)の外径を一定とすると、これに続いて外径が
押出出口側に進むにつれて徐々に拡大した外径拡大型部
(1b)を設けて、断面積拡大流路部(3b)を設けるものであ
る。外型(2) の内径拡大型部(2b)の後の流路部分(3b)の
断面積(B) は、外型(2) の内径拡大前の始端型部(2a)の
流路部分(3a)の断面積(A) を越えるものとする。

【００４４】なお、この外型(2) の内径および内型(1)
の外径が共に拡大する場合、下流側に向かって環状流路
(3) の断面積が小さくなる流路部分が形成されないよう
にすることが好ましい。すなわち下流側に向かうに連
れ、環状流路(3) の断面積は徐々に大きくなるものとす
ることが好ましい。

【００４５】上記図９に示す金型(13)は、このタイプの
環状流路(3) を有している。

【００４６】つぎに第２に、図６に示すように、環状流
路(3) を構成する外型(2) の内径が拡大し、これに対し
て、内型(1) の外径を一定のものとする場合であり、例
えば環状流路(3) を構成する外型(2) のうち、その始端
型部(2a)の内径を一定とすると、これに続いて内径が押
出出口側に進むにつれて徐々に拡大した内径拡大型部(2
b)を設け、内型(1) の外径は一定のものとして、断面積
拡大流路部(3b)を設けるもので、外型(2) の内径拡大型
部(2b)の後の流路部分(3b)の断面積(B) は、外型(2) の
内径拡大前の始端型部(2a)の流路部分(3a)の断面積(A)
を越えるものとなされている。

【００４７】また第３に、図７に示すように、環状流路
(3) を構成する外型(2) の内径を拡大し、内型(1) の外
径を縮小する場合であり、例えば環状流路(3) を構成す
る外型(2) のうち、その始端型部(2a)の内径を一定とす
ると、これに続いて内径が押出出口側に進むにつれて徐
々に拡大した内径拡大型部(2b)を設けるとともに、内型
(1) のうち、その始端型部(1a)の外径を一定とすると、
これに続いて外径が押出出口側に進むにつれて徐々に縮
小した内径縮小型部(1b)を設けて、断面積拡大流路部(3
b)を設けるもので、外型(2) の内径拡大型部(2b)の後の
流路部分(3b)の断面積(B) は、外型(2) の内径拡大前の
始端型部(2a)の流路部分(3a)の断面積(A) を越えるもの
となされている。

【００４８】なお、環状流路(3) を構成する外型(2) の
内径の拡大および内型(1) の外径の変化は任意であり、
図５〜図７に示すような環状流路(3) の押出方向断面図
で表した場合に、直線であっても曲線であってもよい
が、金型(13)の加工上、直線であるのが簡便である。

【００４９】また、環状流路(3) を構成する外型(2) の
内径の拡大および内型(1) の外径の変化は、押出出口ま
での環状流路(3) 中において、複数箇所あってもよい。

【００５０】環状流路(3) を構成する内型(1) および外
型(2) のうち、少なくとも外型(2)の内径が拡大する流
路部分（断面積拡大流路部）(3b)は、駆動回転型部（図
９参照）よりも押出出口側（下流側）に設けられている
か、もしくは駆動回転型部が断面積拡大流路部(3b)を兼
ねるように設けられていなければならない。

【００５１】断面積拡大流路部(3b)が駆動回転型部より
も下流側に設けられている場合、駆動回転型部よりも下
流側の環状流路面に対する溶融状態の合成樹脂および強
化材の抵抗により、溶融状態の合成樹脂および強化材が
押出方向へ配向する影響が与えられるため、断面積拡大
流路部(3b)の環状流路長は短いほどよく、また、ポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、ＰＴＦＥ含有ク
ロムなどの離型性材質で表面メッキもしくは構成された
環状流路とすることが好ましい。

【００５２】駆動回転型部が断面積拡大流路部(3b)を兼
ねる場合は、上述のような制限はなく、最も効果が顕著
であり、好ましい。

【００５３】なお、図１０の参考例に示すように、環状
流路(23)を構成する外型(22)の内径および内型(21)の外
径が、共に拡大していても、拡大後の流路部分(23b) の
断面積(B) が、拡大前の流路部分(23a) の断面積(A) よ
りも小さくなされていてはならない。また図１１のいま
１つの参考例に示すように、拡大後の流路部分(23b)の
断面積(B) が、拡大前の流路部分(23a) の断面積(A) よ
りも大きくなされていても、外型(22)の内径が一定であ
ったり、あるいは内型(21)の外径が縮小されていたりし
てはならない。

【００５４】また請求項２に記載のように、本発明にお
いては、駆動回転型部に対応する流路部分より出口側の
流路部分を冷却しておき、管状成形体を、環状流路内の
出口付近において冷却した後、該出口から押し出すの
が、好ましい。

【００５５】ここで、駆動回転型部よりも低い温度への
冷却は、駆動回転と流路の断面積拡大によって配向され
た強化材が、より下流側の流路および工程において、押
出方向へ配向し難くなるように行なわれなければなら
ず、実質的に合成樹脂が流動しない温度（溶融温度）以
下まで冷却されることが好ましい。

【００５６】冷却が行なわれる部分としては、駆動回転
型部および断面積拡大流路部よりも下流側が好ましく、
駆動回転型部および断面積拡大流路部を合成樹脂および
強化材の混合物が通過した直後より冷却が開始されるこ
とが、より好ましく、押出出口では実質的に合成樹脂が
流動しない温度とすることが、さらに好ましい。

【００５７】駆動回転型部および断面積拡大流路部の途
中で冷却を開始してもよいが、過冷却による、駆動回転
不可能な状態や断面積拡大流路部の通過不可能な状態と
ならないように、温度制御することが必要である。

【００５８】冷却温度としては、駆動回転型部での合成
樹脂温度よりも、駆動回転型部より下流側での合成樹脂
温度が低くなり、強化材が配向し難くなればよいが、前
述のように実質的に合成樹脂が流動しない温度（溶融温
度）以下まで冷却されることが好ましく、結晶性樹脂で
ある場合は融点以下、非晶性樹脂である場合は軟化温度
以下であることが好ましい。

【００５９】本発明の製造方法には、単軸押出機、２軸
押出機など、合成樹脂を溶融、混練、押し出しが可能な
成形装置が使用できる。ここで、内型を回転させる手段
として、単軸押出機のスクリューと内型を一体化し、ス
クリューの回転を内型の回転としてもよい。

【００６０】金型より押し出された管状体は、通常の押
出成形と同様に、引取機で引き取りつつ、冷却、賦形を
行なえばよいが、管状体が回転しながら金型から押し出
されてくる場合には、回転させつつ引取、冷却、賦形が
できる装置が必要である。

【００６１】管状体を冷却、賦形する方法としては、外
形もしくは内形を所望の形状に保持させつつ、液体もし
くは気体の冷媒中を通過させる方法や、冷媒を通過させ
た所望形状の冷却金型に押し付ける方法などがあげら
れ、製品の寸法、用途によって適宜選択される。

【００６２】（作用）本発明による管状体の製造方法
は、強化材と合成樹脂とを含む混合物を、金型の環状流
路内に導入し、環状流路を形成する内型および外型のう
ち、少なくとも外型の内径が押出出口側に進むにつれて
徐々に拡大しかつ拡大後の流路部分の断面積が拡大前の
流路部分の断面積を越えるものとなされた断面積拡大流
路部を設けるとともに、環状流路を形成する内型および
外型のうちの少なくとも一方の型に、樹脂の押出方向と
同方向にのびる回転軸を中心としてかつ駆動手段により
回転する駆動回転型部を設けておき、上記混合物を、環
状流路内を通過させかつこれの断面積拡大流路部の通過
の間に周方向へ展開する流れを生じさせることにより強
化材の周方向への配向を促進するとともに、駆動回転型
部に対応する流路部分の通過の間に駆動回転型部からお
およそ回転方向にせん断力を受けるように管状に成形し
て、強化材が周方向に配向した管状成形体を形成して、
環状流路出口から押し出すことを特徴とするもので、駆
動回転型部による管状体周方向への強化材の配向に加
え、環状流路の断面積拡大流路部において周方向へ展開
する流れが生じることによりさらに配向が促進されるた
め、周方向に高強度を有する管状体が得られるものであ
る。

【００６３】また上記特徴に加え、強化材と合成樹脂と
を含む混合物を、環状流路を通過させて管状成形体を成
形し、環状流路内の出口付近において実質的に合成樹脂
が流動できない温度まで冷却させつつ押し出すことによ
り、配向した強化材および合成樹脂が、その下流側の工
程で再び流動して押出方向へ配向することがないため、
より周方向に高強度を有する管状体が得られるものであ
る。

【００６４】ところで、例えば強化材の周方向への配向
を、実質的に、環状流路を構成する内型および外型の少
なくとも一方の駆動回転によってのみ行なう、という従
来の技術によれば、合成樹脂および強化材は、駆動回転
の影響と同時に、押出方向すなわち管状体軸方向にも配
向する影響が与えられるため、実際には軸方向に傾いて
配向し、管状体の周方向には充分な強化を行なうことが
できなかった。

【００６５】これに対し、本発明では、押出方向すなわ
ち管状体軸方向に強化材が配向する影響を軽減し、周方
向への配向を促進させるものであり、溶融状態の合成樹
脂や強化材に対して、駆動回転の影響だけでなく、環状
流路に断面積を拡大した流路部を設けて、該断面積拡大
流路部の通過により混合物の管状体周方向へ展開する流
動の影響を与えることによって、周方向への強化材の配
向を向上させるものである。

【００６６】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００６７】実施例１ 本発明の方法によりかつ図８と図９に示す装置を便用し
て、外径５０ｍｍ、肉厚５ｍｍの繊維強化樹脂管状体を
製造した。

【００６８】強化材として、直径が２３４ｍ、長さが６
ｍｍのガラス繊維のチヨップドストランドを用い、合成
樹脂として、ＪＩＳ−Ｋ７２１０で測定したメルトフロ
ーレートが１．２の中密度ポリエチレンを用いた。また
真比重計算によりガラス繊維が５体積％となるようにタ
ンブラーにてこれらを配合した混合物を原材料として用
いた。

【００６９】本実施例で用いる製造装置は、図８に示す
ように、φ５０ｍｍ単軸押出機(11)、押出金型(13)の内
型回転用モータ(12)、金型(13)に続いて配置された水槽
(14)、および引取機(15)を備えている。

【００７０】押出金型(13)は、図９に示すような環状流
路（タイプ１）(3) を有している。内型(1) が駆動回転
型部となされかつ拡径部(1b)を有している。内型(1) の
下流側に駆動回転しないが若干自由回転可能な非駆動回
転型部(4) が設けられ、内型(1) の駆動回転型部と非駆
動回転型部(4) との間に、ベアリング(5) が介在されて
いる。

【００７１】また、外型(2) の下流側に押出出口リップ
(2c)を設け、押出出口リップ(2c)は加熱冷却可能な構造
となっている。なお、押出出口リップ(2c)の出口端部よ
り１０ｍｍ上流側に樹脂温度計(16)を取り付け、合成樹
脂の温度を測定測定した。金型(13)の環状流路面の処理
は、外型(2) および内型(1) が硬質クロムメッキ、非駆
動回転型部(4) および押出出口リップ(2c)はＰＴＦＥ含
有クロムメッキとした。

【００７２】製造条件は、押出速度０．３ｍ／分、単軸
押出機(11)での合成樹脂の溶融温度２００℃、外型(2)
および押出出口リップ(2c)の温度２００℃、内型(1) お
よび非駆動回転型部(4) は、とくに温度調節は行なわな
かった。内型(1) の回転数は３０ｒｐｍとした。樹脂温
度計(16)で測定した樹脂温度は、２０５℃であった。

【００７３】実施例２ 実施例１において、強化材として、ＪＩＳ−Ｋ７２１０
で測定した液晶転移温度が２２０℃である半芳香族液晶
ポリエステルを用いた。また、実施例１で用いた高密度
ポリエチレンに対し、真比重計算で半芳香族ポリエステ
ルが５体積％となるようにタンブラーにて配合した混合
物を原材料として用いた。

【００７４】製造装置は、実施例１と同じものを使用し
た。

【００７５】また、製造条件は、押出速度０．３ｍ／
分、単軸押出機(11)での合成樹脂の溶融温度２９０℃、
外型(2) および押出出口リップ(2c)の温度２９０℃、内
型(1)および非駆動回転型部(4) は、とくに温度調節は
行なわなかった。内型(1) の回転数は３０ｒｐｍとし
た。樹脂温度計(16)で測定した樹脂温度は、２９２℃で
あった。

【００７６】実施例３ 強化材および合成樹脂は、実施例１と同じものを使用
し、また製造装置も実施例１と同じものを使用した。

【００７７】また製造条件は、外型(2) の温度２００
℃、押出出口リップ(2c)の温度１１０℃、内型(1) およ
び非駆動回転型部(4) は、とくに温度調節は行なわなか
った。内型(1) の回転数は３０ｒｐｍとした。樹脂温度
計(16)で測定した樹脂温度は、１２２℃であった。

【００７８】比較例１ 比較のために、本例で用いる製造装置の概要は、実施例
１のものと同じであるが、流路が異なり、図１２に示す
ような流路（タイプ２）を有している。

【００７９】すなわち、内型(31)が駆動回転型部となさ
れ、環状流路(33)を構成する外型(32)の内径および内型
(31)の外径をいずれも一定とした。

【００８０】そして、内型(31)の下流側に非駆動回転型
部(34)を、外型(32)の下流側に押出出口リップ(32c) を
設け、押出出口リップ(32c) は加熱冷却可能な構造とな
っている。また押出出口リップ(32c) の押出出口端より
１０ｍｍ上流側に樹脂温度計(36)を取り付け、合成樹脂
の温度を測定した。金型流路面の処理は、外型(32)およ
び内型(31)が硬質クロムメッキ、非駆動回転型部(34)お
よび押出出口リップ(32c) はＰＴＦＥ含有クロムメッキ
とした。

【００８１】なお、強化材および合成樹脂は、実施例１
と同じものを使用した。また製造条件は、実施例１と同
じであり、樹脂温度計(36)で測定した樹脂温度は、２０
７℃であった。

【００８２】比較例２ 比較のために、強化材および合成樹脂は実施例２と同じ
ものを使用した。また製造装置は、比較例１と同じであ
り、製造条件は、実施例２と同じとした。樹脂温度計(3
6)で測定した樹脂温度は、２９５℃であった。

【００８３】比較例３ 比較のために、強化材および合成樹脂は実施例１と同じ
ものを使用した。また製造装置は、比較例１と同じであ
り、製造条件は、実施例３と同じとした。樹脂温度計(3
6)で測定した樹脂温度は、１２３℃であった。

【００８４】比較例４ 比較のために、強化材および合成樹脂は実施例１と同じ
ものを使用した。

【００８５】また本例で用いる製造装置の概要は、実施
例１と同じであるが、流路が異なり、図１３に示すよう
な流路（タイプ３）を有している。

【００８６】すなわち、内型(31)が駆動回転型部となさ
れ、環状流路(33)を構成する外型(32)の内径は一定と
し、内型(31)のうち、その始端型部(31a) の外径を一定
とすると、これに続いて外径が押出出口側に進むにつれ
て徐々に拡大した内径拡大型部(31b) を設けて、断面積
縮小流路部(33b) を設けているものである。本製造装置
のその他の点は、比較例１の場合と同様であり、図面に
おいて同一のものには同一の符号を付した。

【００８７】また製造条件は、実施例３の場合と同じで
あり、樹脂温度計(36)で測定した樹脂温度は、２０６℃
であった。

【００８８】＜配向角度評価＞上記実施例１〜３および
比較例１〜４で得られた各管状体の表面から、押出方向
（管状体軸方向）に厚み１ｍｍのサンプルをスライス
（押出方向へ長く皮剥き）し、軟Ｘ写真より、強化材の
配向角度を測定した。角度は押出方向を０度とし、繊維
状の強化材１００本の平均値を配向角度とした。

【００８９】＜周方向引張強度評価＞上記実施例１〜３
および比較例１〜４で得られた各管状体から、幅４０ｍ
ｍのリング状サンプルを切り出して、リングを切り開
き、２００℃で熱プレスすることにより、試験片を作成
した。この試験片を、ＡＳＴＭ−Ｄ６３８に準拠して引
張試験を行ない、周方向の引張強度を測定した。

【００９０】各評価の結果を表１に示す。

【００９１】

【表１】 上記表１の結果から明らかなように、本発明の実施例１
〜３によれば、本発明の製造方法で得られる管状体は、
強化材の周方向への配向角度が大きく、比較例１〜４の
管状体に比べて、周方向に高強度を有するものであるこ
とは明らかである。

【００９２】

【発明の効果】本発明による管状体の製造方法は、上述
のように、金型の環状流路を形成する内型および外型の
うち、少なくとも外型の内径が押出出口側に進むにつれ
て徐々に拡大しかつ拡大後の流路部分の断面積が拡大前
の流路部分の断面積を越えるものとなされた断面積拡大
流路部を設けるとともに、環状流路を形成する内型およ
び外型のうちの少なくとも一方の型に、樹脂の押出方向
と同方向にのびる回転軸を中心としてかつ駆動手段によ
り回転する駆動回転型部を設けておき、強化材と合成樹
脂とを含む混合物を、環状流路内を通過させかつこれの
断面積拡大流路部の通過の間に周方向へ展開する流れを
生じさせることにより強化材の周方向への配向を促進す
るとともに、駆動回転型部に対応する流路部分の通過の
間に駆動回転型部からおおよそ回転方向にせん断力を受
けるように管状に成形して、強化材が周方向に配向した
管状成形体を形成して、環状流路出口から押し出すこと
を特徴とするもので、本発明の方法によれば、駆動回転
型部による管状体周方向への強化材の配向に加え、環状
流路の断面積拡大流路部において周方向へ展開する流れ
が生じることによりさらに配向が促進されるため、周方
向に高強度を有する管状体が得られるという効果を奏す
る。

【００９３】また請求項２に記載のように、本発明にお
いては、駆動回転型部に対応する流路部分より出口側の
流路部分を冷却しておき、管状成形体を、環状流路内の
出口付近において実質的に合成樹脂が流動できない温度
まで冷却しつつ押し出すことにより、押出方向へ配向が
抑えられるため、より周方向に高強度を有する管状体が
得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される金型の要部拡大横断面図
で、内型が駆動回転する場合を示している。

【図２】本発明が適用される金型の要部拡大横断面図
で、外型が駆動回転する場合を示している。

【図３】本発明が適用される金型の要部拡大横断面図
で、内外両型が同方向に駆動回転する場合を示してい
る。

【図４】本発明が適用される金型の要部拡大横断面図
で、内外両型が異方向に駆動回転する場合を示してい
る。

【図５】本発明の方法に使用する管状体製造用金型の第
１例を示す要部拡大断面図である。

【図６】本発明の方法に使用する管状体製造用金型の第
２例を示す要部拡大断面図である。

【図７】本発明の方法に使用する管状体製造用金型の第
３例を示す要部拡大断面図である。

【図８】本発明の管状体の製造方法を実施する装置の全
体を示す概略側面図である。

【図９】図８の装置の管状体製造用金型部分の拡大断面
図である。

【図１０】本発明の方法に適用されない管状体製造用金
型の参考例を示す要部拡大断面図である。

【図１１】同いま１つの参考例を示す要部拡大断面図で
ある。

【図１２】本発明の比較例で用いる金型の断面図であ
る。

【図１３】本発明の比較例で用いる金型の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 内型 １ｂ 外径拡大型部 ２ 外型 ２ｂ 内径拡大型部 ２ｃ 押出出口リップ ３ 環状流路 ３ｂ 断面積拡大流路部 ４ 非駆動回転型部 ５ ベアリング １１ 押出機 １２ 内型回転用モータ １３ 金型 １４ 水槽 １５ 引取機 １６ 樹脂温度計

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強化材と合成樹脂とを含む混合物を、押
   出機よりこれに接続された金型の環状流路内に導入し、
   環状流路を形成する内型および外型のうち、少なくとも
   外型の内径が押出出口側に進むにつれて徐々に拡大しか
   つ拡大後の流路部分の断面積が拡大前の流路部分の断面
   積を越えるものとなされた断面積拡大流路部を設けると
   ともに、環状流路を形成する内型および外型のうちの少
   なくとも一方の型に、樹脂の押出方向と同方向にのびる
   回転軸を中心としてかつ駆動手段により回転する駆動回
   転型部を設けておき、上記混合物を、環状流路内を通過
   させかつこれの断面積拡大流路部の通過の間に周方向へ
   展開する流れを生じさせるとともに、駆動回転型部に対
   応する流路部分の通過の間に駆動回転型部からおおよそ
   回転方向にせん断力を受けるように管状に成形して、強
   化材が周方向に配向した管状成形体を形成して、環状流
   路出口から押し出すことを特徴とする管状体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 駆動回転型部に対応する流路部分より出
   口側の流路部分を冷却しておき、管状成形体を、環状流
   路内の出口付近において冷却した後、該出口から押し出
   す、請求項１記載の管状体の製造方法。