(57)【要約】【課題】熱がかかっても目的形状を維持する曲がり樹脂パイプを製造することができる曲がり樹脂パイプの製造方法及び曲げ加工形状維持用の型を提供する。【解決手段】樹脂パイプを加熱し、曲げ加工し、その後架橋処理する工程を備え、該架橋処理工程において、曲げ加工形状維持用の型によって該パイプを保持し、該架橋処理後の曲がり樹脂パイプの曲げ戻り率が２５％以下であることを特徴とする曲がり樹脂パイプの製造方法。【選択図】図３
2018187786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂パイプを加熱し、曲げ加工し、その後架橋処理する工程を備え、
該架橋処理工程において、曲げ加工形状維持用の型によって該パイプを保持し、
該架橋処理後の曲がり樹脂パイプの曲げ戻り率が２５％以下である
ことを特徴とする曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項２】
樹脂パイプを加熱し、曲げ加工し、その後架橋処理する工程を備え、
該曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率が１〜３０％であり、
該架橋処理工程において、曲げ加工形状維持用の型によって該パイプを保持する
ことを特徴とする曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、加熱前の前記樹脂パイプを１０℃以下の温度下で保管する工程を備える、
曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、加熱前の前記樹脂パイプのゲル分率が２５％以下である、
曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、曲げ加工後の前記樹脂パイプは、直線状に延在する主直管部と、該直管部に連なる曲がり部とを有しており、
前記型は、該主直管部の長手方向に伸縮自在である、
曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、前記型は、接離移動可能な複数の台車と、各台車に設けられたパイプホルダとを有し、複数の台車にまたがって前記樹脂パイプを保持させる、
曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、前記曲げ加工に際して、前記樹脂パイプ内に合成樹脂製ロープよりなる中芯材を挿入しておき、架橋処理後、該中芯材を該パイプから抜き出す工程を備え、
該中芯材がポリアミド樹脂製ロープであり、該ロープの直径が加熱前の前記樹脂パイプの内径の７０〜９５％である、
曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記架橋処理は、９０℃以上で３時間以上加熱する熱架橋処理である、
曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、架橋処理後の前記樹脂パイプの最大肉厚と最小肉厚の比が１．０１〜１．３である、
曲がり樹脂パイプの製造方法。
【請求項１０】
接離移動可能な複数の台車と、各台車に設けられたパイプホルダとを有し、複数の台車にまたがって曲がり樹脂パイプを保持させることを特徴とする曲げ加工形状維持用の型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲がり部を有する樹脂（合成樹脂）製パイプの製造方法に係り、特に直管状のパイプを曲げ加工する工程と、樹脂を架橋する工程とを有する曲がり樹脂パイプの製造方法に関する。また、本発明は、曲がり部を有する樹脂製パイプを保持させる曲げ加工形状維持用の型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ポリオレフィン系の樹脂管を加熱して曲げ加工するポリオレフィン系樹脂管の曲げ加工方法が知られている。
【０００３】
従来から行われているポリオレフィン系樹脂管の曲げ加工方法の一例として、原管となるポリオレフィン系樹脂管を変形可能温度になるまで加熱し、樹脂管の所望の曲げ形状に倣ったキャビティを備えた型によって樹脂管を曲げ、型の内部で樹脂管を冷却し、型を型開きして所望の曲げ角に曲げられた樹脂管を取り出す方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、このようなポリオレフィン系樹脂管の曲げ加工方法では、曲げ加工後に、残留応力により経時的に曲げ戻り（曲げ角度が安定せず曲げる前の元の形状に戻ろうとする現象）が生じ、その曲げ戻りも大きいという問題があった。
【０００５】
特許文献２には、ポリオレフィン系樹脂管を変形可能温度に加熱した後、曲げ加工するポリオレフィン系樹脂管の曲げ加工方法において、加熱工程を行う前に予め樹脂管に電離放射線を所定線量照射することにより樹脂管の樹脂を所定の架橋度に架橋させることが記載されている。
【０００６】
特許文献２のように、加熱前のポリオレフィン系樹脂管に予め電離放射線を照射することによって、ポリオレフィン系樹脂を架橋しておくと、樹脂管の溶融温度を高くすることができるので、曲げ部分のうちで温度が最も低くなる部分の温度が樹脂の軟化点を上回るように樹脂管全体の加熱温度を高く設定したとしても、樹脂管表面が溶融しないように加熱温度を設定することが可能となり、樹脂管の外観品質を良好に維持したまま樹脂管に曲げ加工を施すことができる。
【０００７】
なお、特許文献２の００４２段落には、樹脂パイプ内に中芯材を挿入しておき、曲げ加工時におけるパイプの潰れを防止し、曲げ加工及びその後の冷却工程後、中芯材を抜き出すことが記載されているが、中芯材としてどのようなものを用いるかについては特許文献２には全く記載がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３００８２１号公報
【特許文献２】特開２００８−２８４７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２のように、樹脂パイプを架橋した後、曲げ加工して曲がり樹脂パイプを製造する方法では、樹脂の形状記憶作用によって架橋時の形状（直管状）に戻る力が生じ、曲がり樹脂パイプが目的形状から直管状に近い形状に復帰変形（曲げ戻り）してしまうという問題があった。このような目的形状とは異なる曲がり樹脂パイプを給水給湯用の配管や家庭用燃料電池コージェネレーションシステム等の配管に使用しようとすると、予め決められた位置にパイプを接続するのが困難となる。また、この曲げ戻りの現象は、温水の通水等で、曲がり樹脂パイプに熱が加わった場合に顕著となるため、所定の位置に無理矢理パイプを接続すると、通湯によりパイプが軟らかくなった際に座屈し通湯しなくなったり、曲げ応力がかかり続ける状態となるため、応力集中による割れが発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は、熱がかかっても目的形状を維持する曲がり樹脂パイプを製造することができる曲がり樹脂パイプの製造方法及び曲げ加工形状維持用の型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明（第１発明）の曲がり樹脂パイプの製造方法は、樹脂パイプを加熱し、曲げ加工し、その後架橋処理する工程を備え、該架橋処理工程において、曲げ加工形状維持用の型によって該パイプを保持し、該架橋処理後の曲がり樹脂パイプの曲げ戻り率が２５％以下であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明（第２発明）の曲がり樹脂パイプの製造方法は、樹脂パイプを加熱し、曲げ加工し、その後架橋処理する工程を備え、該曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率が１〜３０％であり、該架橋処理工程において、曲げ加工形状維持用の型によって該パイプを保持することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の一態様では、加熱前の前記樹脂パイプを１０℃以下の温度下で保管する工程を備える。
【００１４】
本発明の一態様では、加熱前の前記樹脂パイプのゲル分率が２５％以下である。
【００１５】
本発明の一態様では、曲げ加工後の前記樹脂パイプは、直線状に延在する主直管部と、該直管部に連なる曲がり部とを有しており、前記型は、該主直管部の長手方向に伸縮自在である。
【００１６】
本発明の一態様では、前記型は、接離移動可能な複数の台車と、各台車に設けられたパイプホルダとを有し、複数の台車にまたがって前記樹脂パイプを保持させる。
【００１７】
本発明の一態様では、前記曲げ加工に際して、前記樹脂パイプ内に合成樹脂製ロープよりなる中芯材を挿入しておき、架橋処理後、該中芯材を該パイプから抜き出す工程を備え、該中芯材がポリアミド樹脂製ロープであり、該ロープの直径が加熱前の前記樹脂パイプの内径の７０〜９５％である。
【００１８】
本発明の一態様では、前記架橋処理は、９０℃以上で３時間以上加熱する熱架橋処理である。
【００１９】
本発明の一態様では、架橋処理後の前記樹脂パイプの最大肉厚と最小肉厚の比が１．０１〜１．３である。
【００２０】
本発明の曲げ加工形状維持用の型は、接離移動可能な複数の台車と、各台車に設けられたパイプホルダとを有し、複数の台車にまたがって曲がり樹脂パイプを保持させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明方法で製造された曲がり樹脂パイプは、曲げ加工後に架橋されたものであると共に、架橋処理時に型によって形状が維持されていたものである。
【００２２】
そのため、後述するように、架橋処理後の曲がり樹脂パイプの曲げ戻り率が２５％以下と低く、この曲がり樹脂パイプに温水が通水されること等によって熱が加えられても、形状記憶作用によって直管状に戻ろうとする力が殆ど発生せず、曲り形状が維持されやすい。
【００２３】
また、曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率を１〜３０％とすることによっても、架橋処理後の曲がり樹脂パイプの曲げ戻りの現象を抑制することが可能となる。架橋処理を加熱により行った場合には、曲げ加工時に生じた残留応力が加熱時に消失ないし緩和される。そのため、これによっても、曲がり樹脂パイプの形状保持性が向上する。
【００２４】
ただし、曲げ加工処理される樹脂パイプ（直管状の原パイプ）が微架橋されている場合がある。この場合には、曲げ加工後に架橋を行っても、原パイプの微架橋による若干の形状復帰作用が働く。このような場合には、曲げ加工をオーバー目に施しておき、形状復帰作用による形状変化後の形状が目的形状と合致したものとなるようにするのが好ましい。曲げ加工に際しては、架橋処理後の目的の曲がり角度に対して１．０１〜１．３倍となるように、曲げ加工時の曲げ角度を設定すればよい。
【００２５】
上記の理由から、加熱前の原パイプのゲル分率が２５％以下であることが好ましい。また、原パイプは、２℃以下の温度で、０．００４ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）の絶対湿度環境下で保管されることが好ましい。
【００２６】
曲げ加工に先立って直管状の樹脂パイプ内に中芯材を挿入しておくことにより、曲げ加工時における樹脂パイプの座屈を防止することができる。この中芯材として、合成樹脂製のロープを用いると、自在に屈曲すると共に、樹脂パイプ内周面との接触面積が小さく、中芯材を樹脂パイプから抜き出す際の摺動抵抗が小さい。中芯材をナイロン等のポリアミド樹脂やフッ素樹脂、特にポリアミド樹脂製のロープとし、そのロープ直径を原パイプ内径の７０〜９５％とすることにより、中芯材をパイプから抜き出す際の摺動抵抗がさらに小さいものとなる。
【００２７】
曲げ加工後の架橋処理に際して樹脂パイプを加熱したり、その後冷却したりすると、パイプが伸び縮みし、パイプに傷がついたり、座屈したりするおそれがある。そのため、架橋処理に際しては、パイプの長手方向に伸縮可能な型を用いてパイプを保持することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態に係る曲がり樹脂パイプの製造方法に用いられる型の平面図である。
【図２】図１の型の正面図である。
【図３】図１の型の斜視図である。
【図４】パイプを装着した状態の型の平面図である。
【図５】図４の状態の型の正面図である。
【図６】曲げ加工後のパイプの平面図である。
【図７】目的形状のパイプを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３０】
本発明の曲がり樹脂パイプの製造方法では、樹脂パイプ（原パイプ）を加熱して曲げ加工し、次いで型に保持して架橋処理する。この樹脂パイプを構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンおよびこれらオレフィン同士の共重合体、あるいはエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンプロピレンジエンエラストマーなどが好適であり、特にポリエチレンが好ましい。原パイプの内径は４〜２０ｍｍであることが好ましく、６〜１７ｍｍであることがより好ましく、特に８〜１３ｍｍであることが好ましい。原パイプの肉厚は１〜４ｍｍであることが好ましく、１．３〜３．５ｍｍであることがより好ましく、特に１．６〜３ｍｍであることが好ましい。原パイプの肉厚は、曲げ加工後の曲がり部の最小肉厚の１０１〜２００％特に１０１〜１６０％であることが好ましい。これは、曲げ加工によって、曲がり部の外側（延伸側）の肉厚が減少するからである。
【００３１】
この原パイプを加熱、好ましくは樹脂の軟化温度以上融点以下の温度に加熱し、曲げ加工する。軟化温度とは、ＪＩＳ  Ｋ７２０６：２０１６に準拠して測定されるビカット軟化温度をいう。また、融点とは、ＪＩＳ  Ｋ７１２１：１９８７に準拠し、ＤＳＣ測定（示差走査熱量測定）により１０℃／分の昇温条件下において測定されるＤＳＣ曲線から読み取られる融解ピークの頂点の温度とする。
【００３２】
図６は曲げ加工後のパイプの形状の一例を示す平面図である。このパイプ１は、直線状に延在する主直管部１ａと、該主直管部１ａの一端に曲がり部１ｂを介して連なる第１の短直管部１ｃと、基端側が主直管部１ａの他端に曲がり部１ｄを介して連なる第２の短直管部１ｅと、該第２の短直管部１ｅの先端側に曲がり部１ｆを介して連なる第３の短直管部１ｇとを有している。本発明方法によって製造されたパイプが、給湯配管の曲がり部分に適用される場合、この主直管部１ａの長さは６００〜１０００ｍｍ特に７００〜８００ｍｍであり、第２の短直管部１ｃの長さは２０〜３００ｍｍ特に５０〜２００ｍｍであり、第３の短直管部１ｅの長さは２０〜４００ｍｍ特に５０〜３００ｍｍであり、第３の短直管部１ｇの長さは２０〜３００ｍｍ特に５０〜２００ｍｍであることが好ましい。
【００３３】
曲げ加工に用いる樹脂パイプ（原パイプ）としては、ゲル分率が２５％以下のものが好ましく、０．０５〜１５％のものがより好ましく、０．１〜５％のものがさらに好ましい。このようなゲル分率の原パイプを用いることにより、曲げ加工後のゲル分率を、後述の好適な範囲に調整しやすくなる。
【００３４】
曲げ加工に用いる樹脂パイプ（原パイプ）のゲル分率を、上記好適な範囲に調整する方法としては、例えば、低温、具体的には１０℃以下の温度で保管する方法が挙げられる。保管温度は、好ましくは２℃以下、より好ましくは０℃以下、さらに好ましくは−１０℃以下、特に好ましくは−１５℃以下である。保管する時間が長いほど原パイプの架橋が進行するため、保管時間はできるだけ短い方が好ましい。保管温度にもよるが、保管時間は好ましくは３０日以下、より好ましくは２０日以下、さらに好ましくは１０日以下、特に好ましくは７日以下である。
【００３５】
原パイプの架橋反応を抑制する観点から、保管温度は低い方が好ましく、保管時間は短い方が好ましいが、例えば、保管温度が２℃程度の場合は３０日程度の保管が可能である。保管温度が−１８〜−２０℃の場合は、２年程度の保管も可能である。
【００３６】
また、架橋反応の進行を抑制するために、できるだけ湿度の低い環境で保管することが好ましい。湿度は、絶対湿度として好ましくは０．００６ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下、より好ましくは０．００４ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下、さらに好ましくは０．００２ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下である。このように、保管時の温度、時間、湿度を適宜調整することにより、原パイプのゲル分率を所望の範囲に調整することが容易となる。なお、絶対湿度は、絶対湿度センサで測定することができる。
【００３７】
さらに、押出成形により製造された原パイプを、保管することなくそのまま曲げ加工に使用することも好ましい。この方法を採用すれば、架橋反応が進行する前に曲げ加工を行うことができるので、曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率を低く抑えることができる。
【００３８】
後述の通り、曲げ加工して架橋して製造された曲がり樹脂パイプに９０℃以上の温水を通水すること等によってパイプが加熱されると、原パイプを構成する樹脂の架橋に由来する形状記憶作用によって曲がり部１ｂ，１ｄ，１ｆの角度θ１〜θ３が大きくなろうとする。そこで、この実施の形態では、角度θ１〜θ３が直角（９０°）よりも小さくなるように深く曲げ加工を行っておく。こうすることにより、形状記憶作用によってθ１〜θ３が大きくなったときに、θ１〜θ３がほぼ目的角度（この場合は９０°）となった目的形状の曲がり樹脂パイプ１Ａとなる。
【００３９】
このようなことから、曲げる角度ｂ（例えば曲がり部１ｂの場合ｂ＝１８０°−θ１）と目的角度ａ（この場合ａ＝９０°）との比ｂ／ａが１．０１〜１．３特に１．０５〜１．２となるように深く曲げ加工を行うことが好ましい。
【００４０】
曲げ加工を行うに当っては、パイプ内に座屈防止用の中芯材２（図４，５）を挿入しておく。中芯材としては、合成樹脂製のロープが好適である。ロープは、そのまま略直線状のパイプ内へ挿通してもよく、また先端に針金をつないでおき、この針金をパイプに通して引っ張ること等によってパイプ内に挿通してもよい。このロープの直径は、パイプの内径の７０〜９５％特に８０〜９０％程度が好ましい。合成樹脂製のロープは、パイプ内において径方向に押し縮められても縮径しにくいため、曲げ加工時におけるパイプの座屈が防止される。また、ロープは柔軟に屈曲するので、パイプの曲がりに追従して自在に屈曲する。また、このロープは、ロッドやチューブに比べてパイプ内周面との接触面積が小さいので、パイプを曲げ加工した後に引っ張ることによりパイプから容易に引き出される。
【００４１】
特に、合成樹脂製ロープとして、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂などよりなるロープを用いると、パイプ内周面との摩擦が小さく、スムーズにロープを抜き出すことができる。原パイプの材質がポリエチレンである場合は、摺動性の点からポリアミド樹脂製のロープを用いることが好ましい。
【００４２】
中芯材２を挿入したパイプ（原パイプ）を曲げ加工するには、オーブン等の加熱手段を用い、パイプ（原パイプ）の樹脂の軟化温度以上融点以下の温度に加熱し、曲げ加工用型（図示略）に入れて曲げ加工する。
【００４３】
曲げ加工用型としては、特開昭５７−８７３１６号公報に記載のものなど、各種のものを用いることができる。その後、放冷等によって軟化温度未満、例えば４０℃以下程度まで冷却した後、脱型する。
【００４４】
曲げ加工時の加熱温度が低すぎたり、加熱時間が短かすぎたりすると、架橋処理後の曲がり樹脂パイプの曲げ戻りが大きくなりやすいので、曲げ加工は、目的とするゲル分率にもよるが、通常、軟化温度＋１℃〜融点−３℃の温度で５〜１００分行うことが好ましく、軟化温度＋２℃〜融点−５℃の温度で１０〜６０分行うことがより好ましい。特に、原パイプが肉厚１．５〜３．５ｍｍの高密度ポリエチレンパイプの場合は、１２３〜１３５℃で１０〜６０分行うことが好ましく、１２４〜１３０℃で２０〜５０分行うことがより好ましい。このような条件で曲げ加工を行うことにより、パイプが均一に加熱され曲げやすくなり、架橋反応の進行も抑制しやすくなる。
【００４５】
曲げ加工に際しては、曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率を考慮することが好ましい。本発明者らの検討によれば、曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率が架橋処理後の曲げ戻りの現象に大きく影響することが明らかとなった。具体的には、曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率が低いと架橋処理後の曲げ戻りは小さく、反対に、曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率が高いと架橋処理後の曲げ戻りが大きい。従って、曲げ加工後の曲がり樹脂パイプのゲル分率に応じて曲げ加工の際の加工条件と、曲げ角度を適宜調整することにより、架橋処理後に目的の角度となった曲がり樹脂パイプを製造することが可能となる。
【００４６】
このようにして曲げ加工された曲がり樹脂パイプのゲル分率は、３０％以下であることが好ましく、１〜２０％であることがより好ましく、１〜１０％であることがさらに好ましい。ゲル分率が３０％を超えると、架橋処理後の曲がり樹脂パイプに温水を通水する等の熱が加わった際に、架橋前の形状に戻ろうとする力が働き曲がり形状が維持されにくくなる。なお、曲げ加工後のゲル分率とは、曲げ加工を施した後で後述の架橋処理を行う前のゲル分率をいい、ゲル分率は、ＪＩＳ  Ｋ６７９６：１９９８に準拠し、処理（沸騰）を１８時間行うことで測定することができる。
【００４７】
上述の曲げ加工の後、架橋処理を行う。この架橋処理を行うには、図６のように曲げ加工したパイプ１を図１〜３に示す、曲げ加工形状維持用の型（以下、「形状維持型」ということがある。）３に装着し、加熱して架橋処理することが好ましい。
【００４８】
この形状維持型３は、第１台車１０と、第２台車２０とを有する。各台車１０，２０は、車輪１２，２２を有した長方形状のベース板１１，２１と、ベース板１１の上面に立設されたパイプホルダ１３，１４と、ベース板２１の上面に立設されたパイプホルダ２３と、台車１０，２０同士の接離（接近・離反）方向の移動をガイドするガイド機構３０とを有する。
【００４９】
パイプホルダ１３，１４，２３、は、それぞれ対面する１対のプレート１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，２３ａ，２３ｂを有しており、プレート１３ａ，１３ｂ間、プレート１４ａ，１４ｂ間、プレート２３ａ，２３ｂ間に、曲げ加工されたパイプ１（図６）が収納される。なお、各プレート１３ａ〜２３ａ及び前記台車ベース板１１，２１は、いずれもステンレス製パンチングプレートよりなる。
【００５０】
パンチングプレートの開口率は２０〜６０％であることが好ましく、３０〜５０％であることがより好ましい。開口率が２０％未満であると、架橋処理工程の際の蒸気がパイプに接触しにくく、架橋反応が不十分となりやすい。開口率が６０％以下であると、パイプホルダ１３，１４，２３の強度が十分に高くなり、打撃や衝突等の外力を受けた際の破損が防止される。
【００５１】
ガイド機構３０は、ベース板１１，２１の上面に、台車１０，２０の対向辺に沿って設けられた盤状のガイドブロック３１，３２と、各ガイドブロック３１，３２を貫通するガイド孔３１ａ，３２ａと、該ガイド孔３１ａ，３２ａに挿通されたガイドロッド３３と、２本のガイドロッド３３の先端同士を連絡するタイプレート３４等を有する。
【００５２】
前記車輪１２，２２の走行方向は長方形のベース板１１，２１の長辺方向となっており、ガイド孔３１ａ，３２ａ及びガイドロッド３３の延在方向も該長辺方向となっている。このため、台車１０，２０は、各々の長辺と平行方向、即ち、図１，２の左右方向に接離移動可能となっている。
【００５３】
前記プレート１３ａ，１３ｂは、大部分が平板状であり、ベース１１から鉛直に起立しているため、この平板状部分にパイプ１の主直管部１ａが収容される。
【００５４】
プレート１３ａ，１３ｂのうち、台車２０と反対側は円弧状に湾曲しており、この部分に第２曲がり部１ｄが係合する。
【００５５】
プレート１４ａ，１４ｂは、曲がり部１ｆが係合するように湾曲した部分を有する。
【００５６】
プレート２３ａ，２３ｂは、大部分が平板状であり、ベース２１から鉛直方向に起立している。この平板状部分にパイプ１の主直管部１ａが収容される。プレート２３ａ，２３ｂのうち台車１０と反対側は円弧状に湾曲しており、この部分に第１曲がり部１ｂが係合する。
【００５７】
プレート１３ａの平板状部とプレート２２ａの平板状部とは一直線上に位置し、プレート１３ｂの平板状部とプレート２２ｂの平板状部とは一直線上に位置する。
【００５８】
中芯材２が挿通され、曲げ加工されたパイプ１を複数本、図４，５に示すように、台車１０，２０にまたがってプレート１３ａ，１３ｂ間、プレート１４ａ，１４ｂ間、プレート２３ａ，２３ｂ間に配置した後、形状維持型３（台車１０，２０）を架橋槽（図示略）内に移動させ、架橋槽内に蒸気を供給して９０〜１１０℃好ましくは９５〜１００℃に３時間以上、好ましくは３〜１２時間保持してパイプ１を構成する樹脂の熱架橋を行う。
【００５９】
架橋処理後の架橋度は４０〜１００％特に６０〜１００％程度が好ましい。
【００６０】
架橋後のゲル分率は、６０％以上が好ましく、６５％以上がより好ましく、６８％以上がさらに好ましい。このような架橋度、ゲル分率となるように架橋処理することで、パイプのクリープ性能が良好となり、曲げ戻りし難い樹脂パイプが得られる。
【００６１】
また、架橋処理後の樹脂パイプの最大肉厚と最小肉厚の比が１．０１〜１．３であることが好ましく、１．０２〜１．２であることがより好ましく、１．０２〜１．１であることがさらに好ましい。
【００６２】
所定時間経過後、台車１０，２０を架橋槽から引き出し、室温で放置し、各パイプ１を取り出す。この架橋を行っている間に、パイプ１は、主直管部１ａの長手方向に、加熱によって伸長し、また架橋によって縮もうとするが、台車１０，２０が接離移動するので、パイプ１は、形状維持型３によって拘束されることなく伸縮する。
【００６３】
この架橋処理の間パイプ１が加熱されるので、前記曲げ加工によってパイプ１に生じた残留応力が消失ないし軽減される。
【００６４】
上記の架橋処理後の冷却工程時にパイプ１が収縮しようとした場合、台車１０，２０が接近移動するので、パイプ１は型３によって拘束されることなく収縮する。
【００６５】
以上のようにして、架橋された曲がり樹脂パイプが製造される。前述の通り、台車１０，２０が接離移動自在であるので、架橋処理時やその後の冷却時にパイプ１が型３によって拘束されることなく伸縮する。そのため、製造された曲がり樹脂パイプは傷つきがなく、外観が良好なものとなる。
【００６６】
なお、上述の説明では、架橋処理を熱架橋で行うこととして説明したが、架橋処理方法はこれに限定されるものではなく、電子線架橋等、架橋処理後に十分な架橋度の樹脂パイプが得られる方法であれば特に制限はない。
【００６７】
冷却後に形状維持型３から取り出された曲がり樹脂パイプは、図６に示した形状となっている。この曲がり樹脂パイプに例えば９０℃以上の温水を通水すること等によって曲がり樹脂パイプが加熱された場合、原パイプの架橋度による形状記憶作用によって曲がり部１ｂ，１ｄ，１ｆの角度が開き、図７のパイプ１Ａの通り、θ１〜θ３がほぼ９０°となる。なお、本発明では、曲げ加工後に架橋処理を行っているので、この曲げ加工後の架橋処理によっては、形状記憶はなされない。そのため、曲がり樹脂パイプが加熱されたときの変形（θ１〜θ３がほぼ直角になるまでの変形）は小さく、精度よく目的角度（この場合９０°）にて曲がった曲がり部を有した曲がり樹脂パイプが得られる。
【００６８】
上述したように、本発明者らの検討で、曲げ加工後のゲル分率と形状記憶による曲げ戻りの現象に、密接な関係があることが明らかとなった。例えば、曲げ加工後のゲル分率が５〜２０％である場合は、曲げ戻り率が５〜１５％程度となるため、目的角度と曲げ戻り率を考慮して、曲げ加工時に曲げ角度を設定すればよい。加工時の曲げ角度が決められている場合には、曲げ戻り率を考慮して、曲げ加工後のゲル分率が目的の範囲となるように、曲げ加工に用いる加熱前の原パイプのゲル分率や、曲げ加工時の温度、時間等の加熱条件を適宜調整すればよい。
【００６９】
このように、ゲル分率と曲げ戻り率との関係を考慮し、適切なゲル分率の原パイプを用い、曲げ角度、曲げ加工条件を選択して曲げ加工後のゲル分率を調整することにより、目的角度の曲がり樹脂パイプを製造することができる。
【００７０】
上述の方法により得られる曲がり樹脂パイプは、９５℃の熱風乾燥機で１時間保持する促進試験後の曲げ戻り率が２５％以下、好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下となる。このように曲げ戻り率が小さいため、この曲がり樹脂パイプを、例えば、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムの配管等、配管に使用できる製品中の空間が狭い場合でもパイプの接続が容易となり、また、製造時の曲がり形状が維持されやすいため、温水の通水等の実使用においても、パイプの座屈や応力集中による割れ等のトラブルが発生し難い。
【００７１】
曲げ戻りの現象は経時的に進行するため、本発明においては、促進試験として９５℃の熱風乾燥機で１時間保持した際の曲げ戻りの程度を「曲げ戻り率」と定義し、曲げ戻りの指標として使用する。この曲げ戻り率は、以下の式に従って、計算される値をいう。
【００７２】
曲げ戻り率（％）＝｛１−（促進試験後の曲がり角度ｃ／曲げる角度ｂ）｝×１００
【００７３】
なお、例えば、曲がり部１ｂの場合は、曲げる角度ｂは（１８０°−θ１）であり、図７を促進試験後の曲がり樹脂パイプと仮定して、促進試験後の曲がり角度ｃは（１８０°−θ１’）である。θ１’は、図７に図示の角度である。
【００７４】
上記実施の形態は、本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態とされてもよい。例えば、曲がり部の数は１、２又は４以上でもよい。曲がり部の角度は９０°以下であってもよい。また、台車１０，２０は２台に限定されず、３台以上が一直線上に配列されてもよい。
【実施例】
【００７５】
下記及び表１に示す各条件に従って、曲がり樹脂パイプを製造した。
【００７６】
［使用材料］
原パイプとして、平均肉厚２．４ｍｍ、長さ２０ｃｍ、内径９．８ｍｍ、外径１４．６ｍｍのポリエチレン樹脂パイプ（三菱ケミカル株式会社製「リンクロンＸＨＥ−７４０Ｎ」）を用いた。
【００７７】
中芯材として、直径８．５ｍｍのポリアミド樹脂製ロープを用いた。
【００７８】
［保管と曲げ加工方法］
原パイプを、表１に記載の「保管温度」、「絶対湿度」、「保管時間」で保管した後、１２６℃の温度で、表１に記載の「曲げ加工前の加熱時間」で加温した。続いて、表１の「曲がり角度（架橋処理前）」に記載の角度に設計された金型（１０℃の冷却水を通水）に、上述の条件で加温された樹脂パイプの中心部分が曲がるように樹脂パイプを賦形し、嵌め込み、そのまま８分放置して樹脂パイプの曲げ加工を行った。
【００７９】
［架橋処理方法］
上記の方法で得られた曲げ加工後の曲がり樹脂パイプを、図３に記載の曲げ加工形状維持用の型３に設置し、９０℃の架橋槽に投入し蒸気により５時間架橋処理を行い、室温で放置して冷却した。
【００８０】
［促進試験］
上述の方法で得られた架橋後の曲がり樹脂パイプを、９５℃の熱風乾燥機で１時間熱処理を施し、促進試験を行った。促進試験後の曲がり樹脂パイプの曲がり角度ｃを測定し、架橋処理前の曲がり角度ｂと促進試験後の曲がり角度ｃから、曲げ戻り率を算出した。結果を表１に示す。
【００８１】
また、各パイプの加熱前、曲げ加工後、及び架橋処理後におけるゲル分率を下記方法で測定し、結果を表１に示した。
【００８２】
［ゲル分率の測定方法］
ＪＩＳ  Ｋ６７９６：１９９８に準拠し、処理（沸騰）を１８時間行い、ゲル分率を測定した。
【００８３】
【表１】
2018187786.tif 000003
【００８４】
表１からも明らかな通り、本発明方法により製造される曲がり樹脂パイプは、温水の通水等によって熱が加えられても、形状記憶作用によって直管状に戻ろうとする力が小さく、曲がり形状が維持されやすい。従って、本発明方法により製造された曲がり樹脂パイプは、熱源機の機内配管、給水給湯用配管、家庭用燃料電池コージェネレーションシステム等の用途、特に、配管に使用できる空間が制限される製品用途において広く用いることができ、例えば、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、燃料電池ユニットと貯湯ユニットを接続する配管として用いることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１，１Ａ  パイプ
２  中芯材
３  型（形状維持型）
１０，２０  台車
１１，２１  ベース板
１２，２２  車輪
１３，１４，２３  パイプホルダ
３０  ガイド機構
３３  ガイドロッド
【図１】
2018187786.tif 000004
【図２】
2018187786.tif 000005
【図３】
2018187786.tif 000006
【図４】
2018187786.tif 000007
【図５】
2018187786.tif 000008
【図６】
2018187786.tif 000009
【図７】
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