JP7085330B2 - Molded body and processing method - Google Patents

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  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

本願は、合成樹脂が加工された成形体、及び合成樹脂の加工方法に関する。 The present application relates to a molded product processed with a synthetic resin and a method for processing the synthetic resin.

従来から、樹脂製の管状体が曲げ加工された製品が広く販売されている。
樹脂製の管状体を曲げ加工する方法としては、次のように行うことが一般的である。まず、原管となる管状体を曲げ変形が可能となる温度まで加熱し、次いで潰れを防止するための中芯材を管状体内に挿入し、そして所望の形状に倣ったキャビティを備えた型によって管状体を型締めして変形させる。変形後は、型の内部で管状体を冷却してから、型開きし、管状体から中芯材を抜き取る。これにより、所望の曲げ角に曲げられた管状体が得られる。
このような管状体の加工方法については、例えば特許文献1~3に記載されている。
Conventionally, products in which a resin tubular body is bent have been widely sold.
The general method for bending a resin tubular body is as follows. First, the tubular body to be the original tube is heated to a temperature at which it can be bent and deformed, then a core material to prevent crushing is inserted into the tubular body, and a mold with a cavity that follows the desired shape is used. The tubular body is molded and deformed. After the deformation, the tubular body is cooled inside the mold, the mold is opened, and the core material is removed from the tubular body. This gives a tubular body bent to the desired bending angle.
For example, Patent Documents 1 to 3 describe a method for processing such a tubular body.

特公平4-42974号公報Tokushu Kohei No. 4-42974 特開平5-69480号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-69480 特公平6-55430号公報Special Fair No. 6-5430 特開平7-223274号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-223274 特開2008-284714号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-284714

現在、架橋性樹脂製の管状体が開発されており、当該管状体の曲げ加工方法について研究されている。
架橋性樹脂の特徴としては、架橋化することにより耐熱性、耐油性、耐クリープ性などの熱的安定性、化学的安定性、機械的特性が向上安定化することである。
しかしながら、架橋性樹脂は上記の特徴を有するために、架橋化してしまうと曲げなどの加工が極めて難しい問題がある。例えば、特許文献1~3に開示されている方法では、架橋性樹脂製の管状体を曲げ加工を施すことは困難である。
Currently, a tubular body made of a crosslinkable resin has been developed, and a method for bending the tubular body is being studied.
The characteristics of the crosslinkable resin are that the crosslinking improves and stabilizes thermal stability such as heat resistance, oil resistance, and creep resistance, as well as chemical stability and mechanical properties.
However, since the crosslinkable resin has the above-mentioned characteristics, there is a problem that processing such as bending is extremely difficult if the crosslinkable resin is crosslinked. For example, it is difficult to bend a tubular body made of a crosslinkable resin by the methods disclosed in Patent Documents 1 to 3.

そのため、従来では、架橋前の状態又は架橋度を低減した状態で管状体の曲げ加工を行っていた。例えば、特許文献4、5に架橋性樹脂製の管状体の曲げ加工方法が開示されている。
特許文献4には、架橋前の未反応状態で曲げを行い、続いて、管内に熱媒を通してベース材と架橋材とを反応させることで、架橋性樹脂製の管状体を曲げ加工することが開示されている。特許文献5には、管状体が溶融しない程度のある一定の架橋度までで架橋化させてから、管状体を加熱して曲げ加工することが開示されている。
しかしながら、特許文献4、5に開示された方法では、曲げ加工後に最終の架橋度まで架橋化させる工程が必要となるため、架橋工程において管状体に余計な負荷が掛かると形状が崩れてしまう虞がある。そのため、加工後の形状に合わせた保持具、安全具が必要となる。また、曲げ加工工程から架橋工程までの時間や温度管理も必要である。
よって、特許文献4、5に記載された方法では、曲げ加工後工程から架橋工程までの形状変化を考慮しつつ、工程間の時間管理、温度管理が必要であった。
Therefore, conventionally, the tubular body has been bent in a state before cross-linking or in a state where the degree of cross-linking is reduced. For example, Patent Documents 4 and 5 disclose a method for bending a tubular body made of a crosslinkable resin.
According to Patent Document 4, bending is performed in an unreacted state before cross-linking, and then a heat medium is passed through the tube to react the base material and the cross-linking material to bend a tubular body made of a cross-linking resin. It has been disclosed. Patent Document 5 discloses that the tubular body is crosslinked to a certain degree of cross-linking so as not to melt, and then the tubular body is heated and bent.
However, the methods disclosed in Patent Documents 4 and 5 require a step of cross-linking to the final degree of cross-linking after bending, so that the shape may be deformed if an extra load is applied to the tubular body in the cross-linking step. There is. Therefore, a holder and a safety device that match the shape after processing are required. It is also necessary to control the time and temperature from the bending process to the cross-linking process.
Therefore, in the methods described in Patent Documents 4 and 5, it is necessary to control the time and temperature between the processes while considering the shape change from the post-bending process to the cross-linking process.

そこで、本願では曲げ加工等の2次加工後も安定した形状の成形体、及び、2次加工後の後処理が不要な加工方法を開示する。 Therefore, the present application discloses a molded body having a stable shape even after secondary processing such as bending, and a processing method that does not require post-processing after secondary processing.

上記課題を解決するための本発明の1つの態様は、
合成樹脂が2次加工された成形体であって、前記合成樹脂の損失正接(tanδ)が最大となるときの温度+15℃の温度をT1(℃)、該T1+30℃の温度をT2(℃)としたとき、前記T1から前記T2の範囲における前記合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)は、前記T1における前記合成樹脂の貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内であり、前記合成樹脂がT1+15℃以上の温度に加熱されて2次加工された成形体、である。
One aspect of the present invention for solving the above problems is
A molded body in which the synthetic resin is secondarily processed, the temperature at which the loss tangent (tan δ) of the synthetic resin is maximized is T1 (° C.), and the temperature at T1 + 30 ° C. is T2 (° C.). The storage elastic modulus (E') of the synthetic resin in the range from T1 to T2 is within ± 10% of the storage elastic modulus (E'T1) of the synthetic resin in T1 . A molded body in which the resin is heated to a temperature of T1 + 15 ° C. or higher and secondarily processed.

好ましくは、前記合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が前記T1における貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内にある温度範囲で、前記合成樹脂が加熱されて2次加工されている成形体である。 Preferably, the synthetic resin is heated and secondary processed in a temperature range in which the storage elastic modulus (E') of the synthetic resin is within ± 10% of the storage elastic modulus (E'T1) in T1 . It is a molded body.

また、前記成形体は管状体であることが好ましい。そして、前記管状体の外径は35mm以下であることが好ましく、前記管状体の肉厚は10mm以下であることが好ましい。 Further, the molded body is preferably a tubular body. The outer diameter of the tubular body is preferably 35 mm or less, and the wall thickness of the tubular body is preferably 10 mm or less.

また、上記課題を解決するための本発明の1つの態様は、
合成樹脂を2次加工する加工方法であって、前記合成樹脂の損失正接(tanδ)が最大となるときの温度+15℃の温度をT1(℃)、該T1+30℃の温度をT2(℃)としたとき、前記T1から前記T2の範囲における前記合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)は、前記T1における前記合成樹脂の貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内であり、前記合成樹脂をT1+15℃以上の温度に加熱して2次加工する加工方法、である。
Moreover, one aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is.
A processing method for secondary processing of a synthetic resin, the temperature at which the loss tangent (tan δ) of the synthetic resin is maximized is T1 (° C.), and the temperature at T1 + 30 ° C. is T2 (° C.). The storage elastic modulus (E') of the synthetic resin in the range from T1 to T2 is within ± 10% of the storage elastic modulus (E'T1) of the synthetic resin in T1 . Is a processing method for secondary processing by heating to a temperature of T1 + 15 ° C. or higher.

前記加工方法は、少なくとも前記合成樹脂を含有する管状体の加工方法であって、前記管状体の全外周を覆う賦形形状に彫り込まれた賦形型に前記管状体を沿わせて設置し、前記管状体を前記賦形型に設置した状態で前記管状体の内部から圧力を加えることが好ましい。 The processing method is a method for processing a tubular body containing at least the synthetic resin, and the tubular body is installed along the shaped mold engraved in a shaped shape covering the entire outer circumference of the tubular body. It is preferable to apply pressure from the inside of the tubular body in a state where the tubular body is placed in the shaped mold.

本発明の成形品によれば、2次加工後も安定した形状の成形体を提供することができる。また、本発明の加工方法によれば、2次加工後の後処理が不要となる。 According to the molded product of the present invention, it is possible to provide a molded product having a stable shape even after secondary processing. Further, according to the processing method of the present invention, post-processing after the secondary processing becomes unnecessary.

架橋ポリエチレン樹脂の粘弾性挙動の代表例を示した図である。It is a figure which showed the typical example of the viscoelastic behavior of a cross-linked polyethylene resin. 超高分子量ポリエチレンの粘弾性挙動の代表例を示した図である。It is a figure which showed the typical example of the viscoelastic behavior of ultra-high molecular weight polyethylene. 加工方法10のフローチャートである。It is a flowchart of the processing method 10. 加工方法10における各工程と温度との関係を示した図である。It is a figure which showed the relationship between each process and temperature in a processing method 10. 合成樹脂管全体を覆う賦形型に合成樹脂管を設置する方法を説明した図である。It is a figure explaining the method of installing a synthetic resin pipe in a shaped form covering the whole synthetic resin pipe. 合成樹脂管の加熱した部分のみを覆う賦形型に合成樹脂管を設置する方法を説明した図である。It is a figure explaining the method of installing a synthetic resin pipe in a shaped form covering only the heated part of a synthetic resin pipe. 曲げ形状に対して直角方向の割り面を有する賦形型の概略図である。It is a schematic diagram of a shaping type having a split surface in a direction perpendicular to a bent shape. 複数箇所の曲げ加工を行う賦形型に合成樹脂管を設置する方法を説明した図である。It is a figure explaining the method of installing a synthetic resin pipe in a shaping type which performs bending processing at a plurality of places. 曲げ形状への変化量εを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the change amount ε to the bending shape. 内圧負荷工程S13での合成樹脂管の温度挙動を示した図である。It is a figure which showed the temperature behavior of the synthetic resin pipe in the internal pressure loading process S13. 合成樹脂管の外表面に曲がり形状の加工を施すことを説明した図である。It is a figure explaining that the outer surface of a synthetic resin pipe is processed into a curved shape. 合成樹脂管の端部の外表面に曲がり形状の加工を施すことを説明した図である。It is a figure explaining that the outer surface of the end portion of a synthetic resin pipe is processed into a bent shape. 実施例における合成樹脂管の加熱温度と曲がり角度との関係を示した図である。It is a figure which showed the relationship between the heating temperature and the bending angle of a synthetic resin pipe in an Example.

以下において、本発明の成形体及び加工方法について説明するが、本発明はこれに限定されない。 Hereinafter, the molded body and the processing method of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

<成形体>
本発明の成形体は合成樹脂が加熱され2次加工されたものである。2次加工とは、押出成形や射出成形により成形された合成樹脂を、所望の形状にさらに加工することであり、例えば曲げ加工、絞り加工、バーリング加工、拡径加工等がある。
なお、以下においては、合成樹脂に曲げ加工を行った場合における効果を説明する場合があるが、このような効果はその他の2次加工においても発揮される。
<Molded body>
The molded product of the present invention is a product obtained by heating a synthetic resin and performing secondary processing. The secondary processing is to further process the synthetic resin formed by extrusion molding or injection molding into a desired shape, and includes, for example, bending processing, drawing processing, burring processing, diameter expansion processing, and the like.
In the following, the effect of bending the synthetic resin may be described, but such an effect is also exhibited in other secondary processing.

成形体の形状については特に限定されず、たとえば、管状体、平板状体、曲板状体などがあるが、なかでも管状体であることが好ましい。また、成形体が管状体である場合、2次加工前の合成樹脂も管状体であることが好ましい。
成形体が管状体である場合、当該管状体の外径は、下限が5mm以上であることが好ましく、7mm以上であることがより好ましく、上限が35mm以下であることが好ましく、30mm以下であることがより好ましい。また、管状体の肉厚は、下限が1mm以上であることが好ましく、1.5mm以上であることがより好ましく、上限が10mm以下であることが好ましく、7mm以下であることがより好ましく、5mm以下であることが更に好ましい。
The shape of the molded body is not particularly limited, and examples thereof include a tubular body, a flat plate-shaped body, and a curved plate-shaped body, and among them, the tubular body is preferable. Further, when the molded body is a tubular body, it is preferable that the synthetic resin before the secondary processing is also a tubular body.
When the molded body is a tubular body, the lower limit of the outer diameter of the tubular body is preferably 5 mm or more, more preferably 7 mm or more, and the upper limit is preferably 35 mm or less, preferably 30 mm or less. Is more preferable. Further, the wall thickness of the tubular body preferably has a lower limit of 1 mm or more, more preferably 1.5 mm or more, and an upper limit of 10 mm or less, more preferably 7 mm or less, and more preferably 5 mm. The following is more preferable.

[合成樹脂]
合成樹脂は粘弾性体であり、その性質を表す物理的パラメータとして貯蔵弾性率(E′)及び損失弾性率(E′′)を有している。また、貯蔵弾性率(E′)に対する損失弾性率(E′′)の割合を損失正接(tanδ=E′′/E′)という。
[Synthetic resin]
The synthetic resin is a viscoelastic body and has a storage elastic modulus (E ′) and a loss elastic modulus (E ″) as physical parameters expressing its properties. Further, the ratio of the loss elastic modulus (E ″) to the storage elastic modulus (E ′) is referred to as loss tangent (tan δ = E ″ / E ′).

本発明における合成樹脂は、これらの物理的パラメータが次のような挙動を示す。すなわち、合成樹脂の損失正接(tanδ)が最大となるときの温度+15℃の温度をT1(℃)、該T1+30℃の温度をT2(℃)としたとき、T1からT2の範囲における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が、T1における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内である、という挙動を示す。これについて、図1を用いて詳しく説明する。なお、図1は後述する実施例において使用した架橋ポリエチレン樹脂の粘弾性挙動を測定した図である。 In the synthetic resin of the present invention, these physical parameters behave as follows. That is, when the temperature at + 15 ° C. at the maximum loss tangent (tan δ) of the synthetic resin is T1 (° C.) and the temperature at T1 + 30 ° C. is T2 (° C.), the synthetic resin in the range of T1 to T2. It shows the behavior that the storage elastic modulus (E') is within ± 10% of the storage elastic modulus (E'T1) of the synthetic resin in T1 . This will be described in detail with reference to FIG. It should be noted that FIG. 1 is a diagram in which the viscoelastic behavior of the cross-linked polyethylene resin used in the examples described later was measured.

図1の縦軸は貯蔵弾性率(E´)若しくは損失弾性率(E′′)、又は損失正接(tanδ)を表しており、横軸は温度を表している。また、貯蔵弾性率(E´)は線、損失弾性率(E′′)は鎖線、損失正接(tanδ)は二点鎖線で表している。そして、損失正接(tanδ)が最大となる温度をT0(120℃)としたとき、T0+15℃の温度がT1(135℃)であり、T1+30℃の温度がT2(165℃)である。 The vertical axis of FIG. 1 represents the storage elastic modulus (E ′), the loss elastic modulus (E ′ ′), or the loss tangent (tan δ), and the horizontal axis represents the temperature. The storage elastic modulus (E ′) is represented by a line, the loss elastic modulus (E ″) is represented by a chain line, and the loss tangent (tan δ) is represented by a two-dot chain line. When the temperature at which the loss tangent (tan δ) is maximized is T0 (120 ° C.), the temperature at T0 + 15 ° C. is T1 (135 ° C.) and the temperature at T1 + 30 ° C. is T2 (165 ° C.).

貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E′′)に着目すると、貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E′′)は低温側からT0付近に向けて徐々に減少していく傾向にあり、T0付近を境に急激に減少する。そして、T1付近において、貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E′′)が非常に低い状態で安定する。この安定は、少なくともT1からT2の範囲まで続いていく。すなわち、図1の粘弾性挙動を有する合成樹脂は、T1からT2の範囲における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が、T1における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内である、という挙動を示す。さらに言うと、T1からT2の範囲における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が、T1における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´T1)の±1%以内である。 Focusing on the storage elastic modulus (E ′) and the loss elastic modulus (E ″), the storage elastic modulus (E ′) and the loss elastic modulus (E ″) gradually decrease from the low temperature side toward the vicinity of T0. There is a tendency to go, and it decreases sharply around T0. Then, in the vicinity of T1, the storage elastic modulus (E ′) and the loss elastic modulus (E ″) are stable in a very low state. This stability continues at least in the range T1 to T2. That is, in the synthetic resin having the viscoelastic behavior of FIG. 1, the storage elastic modulus (E') of the synthetic resin in the range of T1 to T2 is within ± 10% of the storage elastic modulus (E'T1) of the synthetic resin in T1 . It shows the behavior of. Furthermore, the storage elastic modulus (E') of the synthetic resin in the range of T1 to T2 is within ± 1% of the storage elastic modulus (E'T1) of the synthetic resin in T1 .

このような粘弾性挙動を有する合成樹脂において、合成樹脂の温度に対する曲げ加工の効果は次のようになる。
まず、合成樹脂はT1以下では貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E′′)が高く、曲げ加工時の曲げ難さ及び曲げ戻り量が大きい。また、T1付近では不安定で、曲げ戻り量が大きい。よって、確実に曲げ加工を行う観点から、合成樹脂はT+15℃以上に加熱することが重要である。合成樹脂をT1+15℃以上の温度に加熱することで、貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E′′)が十分低下した状態となり、且つ、貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E′′)が安定している状態となるため、曲げ加工後の戻り量が小さく、また安定した曲げ加工品を得ることができる。また、その後の経時変化による戻り量も安定する。
In a synthetic resin having such viscoelastic behavior, the effect of bending on the temperature of the synthetic resin is as follows.
First, the synthetic resin has a high storage elastic modulus (E ′) and a loss elastic modulus (E ″) at T1 or less, and has a large bending difficulty and a large bending back amount during bending. In addition, it is unstable near T1 and the amount of bending back is large. Therefore, from the viewpoint of reliable bending, it is important to heat the synthetic resin to T + 15 ° C. or higher. By heating the synthetic resin to a temperature of T1 + 15 ° C. or higher, the storage elastic modulus (E ′) and the loss elastic modulus (E ″) are sufficiently lowered, and the storage elastic modulus (E ′) and the loss elastic modulus are sufficiently reduced. Since (E ″) is in a stable state, the amount of return after bending is small, and a stable bending product can be obtained. In addition, the amount of return due to subsequent changes over time is also stable.

一方で、図1に示したように、合成樹脂は温度が高くなりすぎると劣化し始め、貯蔵弾性率(E´)が上昇する。本発明者ら検討した結果、合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が貯蔵弾性率(E´T1)の±10%の値を超えるまで加熱すると、合成樹脂が劣化しすぎ、成形体の品質が著しく低下することを見出した。
従って、合成樹脂のより好ましい加熱温度は、T1+15℃以上、かつ、合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内の温度範囲である。さらに好ましくは、T1+15℃以上、かつ、合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が貯蔵弾性率(E´T1)の±5%以内の温度範囲であり、特に好ましくは、T1+15℃以上、かつ、合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が貯蔵弾性率(E´T1)の±1%以内の温度範囲(150℃~310℃)である。上記の温度範囲で合成樹脂管を加熱することにより、2次加工後の戻り量が小さく、また安定した2次加工品を得ることができる。
ただし、上記温度範囲であっても、加熱による変色等の外観や品質に影響がある場合にはその温度範囲を除く温度範囲に設定することが好ましい。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the synthetic resin begins to deteriorate when the temperature becomes too high, and the storage elastic modulus (E') increases. As a result of the study by the present inventors, when the synthetic resin is heated until the storage elastic modulus (E') exceeds ± 10% of the storage elastic modulus ( E'T1 ), the synthetic resin deteriorates too much and the quality of the molded product is obtained. Was found to decrease significantly.
Therefore, the more preferable heating temperature of the synthetic resin is T1 + 15 ° C. or higher, and the storage elastic modulus (E ′) of the synthetic resin is within ± 10% of the storage elastic modulus (E ′ T1 ). More preferably, the temperature range is T1 + 15 ° C. or higher, and the storage elastic modulus (E') of the synthetic resin is within ± 5% of the storage elastic modulus (E'T1), and particularly preferably T1 + 15 ° C. or higher and T1 + 15 ° C. or higher. The storage elastic modulus (E') of the synthetic resin is within ± 1% of the storage elastic modulus ( E'T1 ) (150 ° C to 310 ° C). By heating the synthetic resin pipe in the above temperature range, a stable secondary processed product can be obtained with a small return amount after the secondary processing.
However, even within the above temperature range, if there is an influence on the appearance and quality such as discoloration due to heating, it is preferable to set the temperature range excluding the temperature range.

このような粘弾性挙動を有する合成樹脂としては、上記の架橋ポリエチレンの他に超高分子量ポリエチレンが挙げられる。 Examples of the synthetic resin having such viscoelastic behavior include ultra-high molecular weight polyethylene in addition to the above-mentioned cross-linked polyethylene.

図2に超高分子量ポリエチレンの粘弾性挙動の代表例を示した。
図2から明らかなように、超高分子量ポリエチレンもT1からT2の範囲における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が、T1における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内である、という挙動を示している。さらに言うと、T1からT2の範囲における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が、T1における合成樹脂の貯蔵弾性率(E´T1)の±1%以内である。
ここで、図2におけるT0、T1、T2の具体的な数値は次のとおりである。
T0=125℃
T1=140℃
T2=165℃
また、T1+15℃以上、かつ、合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が貯蔵弾性率(E´T1)の±1%以内の温度範囲は155℃~175℃である。
FIG. 2 shows a representative example of the viscoelastic behavior of ultra-high molecular weight polyethylene.
As is clear from FIG. 2, the storage elastic modulus (E') of the synthetic resin in the range of T1 to T2 of the ultra-high molecular weight polyethylene is within ± 10% of the storage elastic modulus (E'T1) of the synthetic resin in T1 . It shows the behavior that there is. Furthermore, the storage elastic modulus (E') of the synthetic resin in the range of T1 to T2 is within ± 1% of the storage elastic modulus (E'T1) of the synthetic resin in T1 .
Here, the specific numerical values of T0, T1 and T2 in FIG. 2 are as follows.
T0 = 125 ° C
T1 = 140 ° C
T2 = 165 ° C
Further, the temperature range of T1 + 15 ° C. or higher and the storage elastic modulus (E ′) of the synthetic resin within ± 1% of the storage elastic modulus (E ′ T1 ) is 155 ° C. to 175 ° C.

以上のとおり、本発明の成形体は上記のような粘弾性挙動を有する合成樹脂がT1+15℃以上に加熱されて2次加工されたものである。従来技術では、このような合成樹脂を用いた場合、曲げ加工後に使用状態の最終架橋度まで架橋化させる架橋化工程が必要であったが、本発明では、使用状態の最終架橋度まで架橋化させた架橋性樹脂から加工できるため、架橋化工程において加工された形状の崩れ、または形状維持のための処置を考慮する必要がなくなる。よって、本発明によれば、2次加工後も安定した形状の成形体を提供することができる。 As described above, the molded product of the present invention is obtained by secondary processing of a synthetic resin having viscoelastic behavior as described above by heating it to T1 + 15 ° C. or higher. In the prior art, when such a synthetic resin is used, a cross-linking step of cross-linking to the final cross-linking degree in the used state after bending is required, but in the present invention, the cross-linking is performed to the final cross-linking degree in the used state. Since it can be processed from the crosslinked resin that has been crosslinked, it is not necessary to consider measures for collapsing the processed shape or maintaining the shape in the crosslinking step. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a molded product having a stable shape even after secondary processing.

本発明の成形体は上述のよう合成樹脂をT1+15℃以上に加熱され2次加工されたものである。すなわち、最終架橋度まで架橋された合成樹脂を加熱し、合成樹脂の結晶構造を一度崩すことによって樹脂を柔らかくしてから、2次加工を施して作製されている。一方で、従来の成形体は最終架橋度まで架橋する前に樹脂の形状を加工し、加工後に最終架橋度まで架橋させることにより作製している。
よって、本発明の成形体と従来技術の成形体とは、その結晶構造に差が生じている可能性があると考えられるが、その構造の違いと特性との違いを判別するためには、著しく多くの試行錯誤を重ねることが必要であり、およそ実際的ではないといえる。
The molded product of the present invention is obtained by heating a synthetic resin to T1 + 15 ° C. or higher and secondary processing as described above. That is, it is produced by heating a synthetic resin that has been crosslinked to the final degree of cross-linking to soften the resin by breaking the crystal structure of the synthetic resin once, and then performing secondary processing. On the other hand, the conventional molded product is manufactured by processing the shape of the resin before cross-linking to the final degree of cross-linking and then cross-linking to the final degree of cross-linking after processing.
Therefore, it is considered that there may be a difference in the crystal structure between the molded body of the present invention and the molded body of the prior art. It requires a great deal of trial and error and can be said to be impractical.

<加工方法>
次に、加工方法について説明する。
本発明の加工方法は、上記において説明した粘弾性挙動を有する合成樹脂を2次加工する加工方法である。
以下においては、本発明の好適な実施形態である管状体の合成樹脂(合成樹脂管)を曲げ加工する加工方法10について説明する。ただし、本発明はこれに限定されない。
<Processing method>
Next, the processing method will be described.
The processing method of the present invention is a processing method for secondary processing of a synthetic resin having viscoelastic behavior described above.
Hereinafter, a processing method 10 for bending a tubular synthetic resin (synthetic resin pipe), which is a preferred embodiment of the present invention, will be described. However, the present invention is not limited to this.

[加工方法10]
加工方法10は合成樹脂管を加熱して曲げ加工する方法である。詳しくは次の工程を備えている。
加工方法10は、合成樹脂管をT+15℃以上の温度に加熱する加熱工程S11と、加熱工程S11より加熱された合成樹脂管を、該合成樹脂管の全外周を覆う賦形形状に彫り込まれた賦形型に沿わせて設置する型設置工程S12と、型設置工程S12により賦形型に設置された状態の合成樹脂管において、該合成樹脂管の内部から圧力を加える内圧負荷工程S13と、合成樹脂管の形状保持温度まで管内径側から気体を管内径側から通風し、冷却する冷却工程S14と、冷却工程終了後に賦形型から取り出す取出工程S15と、を備えている。
ここで、図3に加工方法10のフローチャートを、図4に加工方法10における合成樹脂管の温度(表面温度)と工程との関係を示した。
なお、加工方法10において用いる合成樹脂管は、予め曲げ部における減肉を考慮し、肉厚を増肉した寸法のものを使用することが好ましい。
[Processing method 10]
The processing method 10 is a method of heating and bending a synthetic resin pipe. In detail, it has the following steps.
In the processing method 10, the heating step S11 for heating the synthetic resin tube to a temperature of T 1 + 15 ° C. or higher and the synthetic resin tube heated from the heating step S11 are engraved into a shaped shape covering the entire outer periphery of the synthetic resin tube. In the mold installation step S12 installed along the shaped mold and the synthetic resin pipe installed in the shaped mold by the mold installation step S12, the internal pressure loading step S13 in which pressure is applied from the inside of the synthetic resin pipe. A cooling step S14 for ventilating gas from the inner diameter side of the pipe to the shape holding temperature of the synthetic resin pipe to cool the synthetic resin pipe, and a taking-out step S15 for taking out from the shaping mold after the completion of the cooling step are provided.
Here, FIG. 3 shows a flowchart of the processing method 10, and FIG. 4 shows the relationship between the temperature (surface temperature) of the synthetic resin pipe and the process in the processing method 10.
It is preferable that the synthetic resin pipe used in the processing method 10 has a size increased in thickness in consideration of thinning in the bent portion in advance.

[加熱工程S11]
加熱工程S11では、上記において説明した粘弾性挙動を有する合成樹脂管をT+15℃以上の温度に加熱する。
合成樹脂管をT1+15℃以上の温度に加熱することで、貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E′′)が十分低下した状態となり、且つ、貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E′′)が安定している状態となるため、曲げ加工後の戻り量が小さく、また安定した曲げ加工品を得ることができる。また、その後の経時変化による戻り量も安定する。
加熱温度は、好ましくはT1+15℃以上、かつ、合成樹脂管の貯蔵弾性率(E´)が貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内の温度範囲であり、より好ましくは、T1+15℃以上、かつ、合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が貯蔵弾性率(E´T1)の±5%以内の温度範囲であり、さらに好ましくは、T1+15℃以上、かつ、合成樹脂の貯蔵弾性率(E´)が貯蔵弾性率(E´T1)の±1%以内の温度範囲である。上記の温度範囲で合成樹脂管を加熱することにより、曲げ加工後の戻り量が小さく、また安定した曲げ加工品を得ることができる。
ただし、上記温度範囲であっても、加熱による変色等の外観や品質に影響がある場合にはその温度範囲を除く温度範囲に設定することが好ましい。
[Heating step S11]
In the heating step S11, the synthetic resin pipe having the viscoelastic behavior described above is heated to a temperature of T 1 + 15 ° C. or higher.
By heating the synthetic resin tube to a temperature of T1 + 15 ° C. or higher, the storage elastic modulus (E ′) and the loss elastic modulus (E ″) are sufficiently lowered, and the storage elastic modulus (E ′) and the loss elasticity are sufficiently reduced. Since the modulus (E ″) is stable, the amount of return after bending is small, and a stable bending product can be obtained. In addition, the amount of return due to subsequent changes over time is also stable.
The heating temperature is preferably T1 + 15 ° C. or higher, and the storage elastic modulus (E') of the synthetic resin tube is within ± 10% of the storage elastic modulus (E'T1), and more preferably T1 + 15 ° C. or higher. The storage elastic modulus (E') of the synthetic resin is within ± 5% of the storage elastic modulus (E'T1), more preferably T1 + 15 ° C. or higher, and the storage elastic modulus of the synthetic resin (E'T1). E') is within ± 1% of the storage elastic modulus ( E'T1 ). By heating the synthetic resin pipe in the above temperature range, it is possible to obtain a stable bent product with a small return amount after bending.
However, even within the above temperature range, if there is an influence on the appearance and quality such as discoloration due to heating, it is preferable to set the temperature range excluding the temperature range.

合成樹脂管の加熱方法は、加熱オーブン等の加熱槽等に合成樹脂管を投入し加熱しても良く、接触式ヒーターに押し付けて加熱しても良い。また、合成樹脂管は全体を加熱しても良く、曲げ加工する部分のみを加熱しても良い。 As a method for heating the synthetic resin pipe, the synthetic resin pipe may be put into a heating tank such as a heating oven and heated, or may be pressed against a contact heater to heat the synthetic resin pipe. Further, the synthetic resin pipe may be heated as a whole, or only the portion to be bent may be heated.

[型設置工程S12]
型設置工程S12では、加熱工程S11より加熱された合成樹脂管を、該合成樹脂管の全外周を覆う賦形形状に彫り込まれた賦形型に沿わせて設置する。加熱工程S11にて加熱された合成樹脂管は、弾性率が低下している状態であるため、管の全周を覆う賦形型とすることで形状を保持し易い。
[Mold installation process S12]
In the mold setting step S12, the synthetic resin pipe heated from the heating step S11 is installed along the shaped mold engraved in the shaped shape covering the entire outer circumference of the synthetic resin pipe. Since the synthetic resin pipe heated in the heating step S11 is in a state where the elastic modulus is lowered, it is easy to maintain the shape by forming a shaped type that covers the entire circumference of the pipe.

また、加熱工程S11において、合成樹脂管全体を加熱した場合には、合成樹脂管全体を覆う賦形型に設置し型閉めを行うことが好ましく、曲げ加工する部分のみを加熱した場合には、加熱部分と加熱しない非加熱部分との境界部が賦形型に収まるような寸法に予め設計した賦形型に設置し型閉めを行うことが好ましい。
以下に、合成樹脂管全体を加熱した場合の型設置工程S12と、曲げ加工する部分のみを加熱した場合の型設置工程S12と、に分けて説明する。
Further, in the heating step S11, when the entire synthetic resin pipe is heated, it is preferable to install it in a shaping mold covering the entire synthetic resin pipe and close the mold, and when only the portion to be bent is heated, it is preferable. It is preferable to install the mold in a pre-designed mold with dimensions such that the boundary between the heated portion and the non-heated portion that is not heated fits in the mold, and close the mold.
Hereinafter, the mold installation step S12 when the entire synthetic resin pipe is heated and the mold installation step S12 when only the bending portion is heated will be described separately.

合成樹脂管全体を加熱した場合の型設置工程S12の概要図の1例を図5に示す。図5(a)は合成樹脂管1の設置前、図5の(b)は合成樹脂管1の設置、型閉後の状態である。図5の賦形型は、1箇所の曲がり形状の加工用のものであるが、本発明はこれに限定されず、2ヶ所以上の曲がり形状の加工用の賦形型を用いてもよい。
また、図5に示すように、賦形型2は合成樹脂管1の全外周を覆う賦形形状とし、加熱管を設置するために分割の割り型形状(図5は曲げに対して水平の割り型形状である。)としておくことが好ましい。以下において、賦形型2の割り型の一方を賦形型2a、もう一方を賦形型2bとする。
FIG. 5 shows an example of a schematic diagram of the mold installation step S12 when the entire synthetic resin pipe is heated. FIG. 5A shows a state before the synthetic resin pipe 1 is installed, and FIG. 5B shows a state after the synthetic resin pipe 1 is installed and the mold is closed. The shaping mold shown in FIG. 5 is for processing one curved shape, but the present invention is not limited to this, and a shaping mold for processing two or more curved shapes may be used.
Further, as shown in FIG. 5, the shaping mold 2 has a shaping shape that covers the entire outer circumference of the synthetic resin pipe 1, and is divided into split mold shapes for installing the heating pipe (FIG. 5 is horizontal with respect to bending). It is a split shape.) It is preferable to set it. In the following, one of the split types of the shaped type 2 will be referred to as a shaped type 2a, and the other will be referred to as a shaped type 2b.

加熱工程S11において、合成樹脂管1全体を加熱した場合、賦形型2は合成樹脂管の端部1aが賦形型2の内部に収まるような大きさ・構造とすることが好ましい。これにより、次工程である内圧負荷工程S13において、合成樹脂管1の内径側からの内圧負荷を行うことで、全周を覆う賦形形状に合成樹脂管の全外周が密着するように形状賦形をすることが可能となる。
なお、管端部1aから賦形型の外までの距離xは、合成樹脂管の外径の2倍以上の距離が好ましい。合成樹脂管1の端部1aが賦形型から食み出すことを防止するためである。
When the entire synthetic resin pipe 1 is heated in the heating step S11, it is preferable that the shaped mold 2 has a size and a structure such that the end portion 1a of the synthetic resin pipe fits inside the shaped mold 2. As a result, in the internal pressure loading step S13, which is the next step, the internal pressure is applied from the inner diameter side of the synthetic resin pipe 1 so that the entire outer circumference of the synthetic resin pipe is in close contact with the shaped shape covering the entire circumference. It becomes possible to shape.
The distance x from the tube end 1a to the outside of the shaped mold is preferably a distance x that is at least twice the outer diameter of the synthetic resin tube. This is to prevent the end portion 1a of the synthetic resin pipe 1 from squeezing out from the shaping mold.

次に、曲げ加工する部分のみを加熱する場合の型設置工程S12の概要図の1例を図6に示す。図6(a)は合成樹脂管1の設置前、図6の(b)は合成樹脂管1の設置、型閉後の状態である。図6の賦形型2は、1箇所の曲がり形状の加工を行うための賦形型であるが、本発明はこれに限定されず、2ヶ所以上の曲がり形状の加工用の賦形型を用いてもよい。
また、図6のように、賦形型2は合成樹脂管1の加熱範囲1bの全周を覆う賦形形状とし、加熱管を設置するために分割の割り型形状(図6は曲げに対して水平の割り型形状である。)としておくことが好ましい。
Next, FIG. 6 shows an example of a schematic diagram of the mold installation step S12 in which only the portion to be bent is heated. FIG. 6A shows a state before the synthetic resin pipe 1 is installed, and FIG. 6B shows a state after the synthetic resin pipe 1 is installed and the mold is closed. The shaping mold 2 in FIG. 6 is a shaping mold for processing a curved shape at one place, but the present invention is not limited to this, and a shaping mold for processing two or more curved shapes can be used. You may use it.
Further, as shown in FIG. 6, the shaping mold 2 has a shaping shape that covers the entire circumference of the heating range 1b of the synthetic resin pipe 1, and is divided into split mold shapes for installing the heating pipe (FIG. 6 shows the bending shape). It is preferable to have a horizontal split shape.)

加熱しない非加熱部については、次工程の内圧負荷工程S13で掛けられる内圧により変形しない。よって、加熱工程S11において曲げ加工する部分のみを加熱する場合、被加熱部分を賦形型2で覆う必要がないため賦形型を小さくできる。ただし、加熱部と非加熱部との境界部1cは、加熱の影響により変形し易いことから、加熱範囲1bの端部から賦形型の外までの距離xは、合成樹脂管の外径の2倍以上であることが好ましく、3倍以上の距離がより好ましい。 The non-heated portion that is not heated is not deformed by the internal pressure applied in the internal pressure loading step S13 of the next step. Therefore, when only the portion to be bent is heated in the heating step S11, it is not necessary to cover the portion to be heated with the shaping mold 2, so that the shaping mold can be made smaller. However, since the boundary portion 1c between the heated portion and the non-heated portion is easily deformed by the influence of heating, the distance x from the end portion of the heating range 1b to the outside of the shaped mold is the outer diameter of the synthetic resin pipe. It is preferably twice or more, and more preferably three times or more.

図5、図6で示した賦形型の割り面の方向は、曲げに対して水平方向であるが、管の全周を覆う構造であれば曲げ方向に対して水平方向でも直角方向でもよい。図7に、曲げに対して直角方向の割り面を有する賦形型を示した。 The direction of the split surface of the shaped type shown in FIGS. 5 and 6 is horizontal with respect to bending, but may be horizontal or perpendicular to the bending direction as long as the structure covers the entire circumference of the pipe. .. FIG. 7 shows a shaped mold having a split surface in the direction perpendicular to the bending.

また、図5、図6で示した賦形型2は、1箇所の曲げ加工を行う賦形型であるが、複数箇所の曲げ加工を行う賦形型を用いてもよい。複数箇所の曲げ加工を行う賦形型の構造の一例を図8に示した。このとき、賦形型2の構造・形状は曲げ加工する形状に合わせ適宜設定することがよい。 Further, although the shaping mold 2 shown in FIGS. 5 and 6 is a shaping mold that bends at one place, a shaping mold that bends at a plurality of places may be used. FIG. 8 shows an example of a shaped structure in which bending is performed at a plurality of locations. At this time, the structure and shape of the shaping mold 2 may be appropriately set according to the shape to be bent.

賦形型は、加熱した合成樹脂管の接触により変形等の形状・寸法に異常を来たす材質でなければ特に限定はない。但し、金属材などの熱伝導が良い材質の場合、加熱した管を設置し型閉めしてから内圧負荷を行なうまでに、加熱した管の温度が低下し易いことから、熱伝導の良い材質の場合は予め賦形型を加温するか、熱伝導し難い材質を選定することが望ましい。 The shaped type is not particularly limited as long as it is not a material that causes an abnormality in shape and dimensions such as deformation due to contact with a heated synthetic resin pipe. However, in the case of a material with good heat conduction such as a metal material, the temperature of the heated pipe tends to drop from the time the heated pipe is installed and the mold is closed until the internal pressure load is applied, so the material with good heat conduction is used. In that case, it is desirable to heat the shaped mold in advance or select a material that does not easily conduct heat.

[内圧負荷工程S13]
内圧負荷工程S13では、型設置工程S12により賦形型に設置された状態で合成樹脂管の内部から圧力を加える。
具体的には、合成樹脂管の内径側から内圧が負荷できるように、合成樹脂管の両端に封止させるための治具を取り付け、一方端から圧力媒体を送り込み、管の外径が賦形型に密着するように内圧を負荷する。圧力媒体は特に限定されないが圧縮空気であることが好ましい。以下においては、圧力媒体が圧縮空気の場合を説明する。
また、内圧負荷工程S13は、合成樹脂管の温度が少なくとも温度Tを下回るまで行うことが好ましい。さらに、両端に封止させるための治具取り付けは、加熱工程S11時に予め行っても良い。
[Internal pressure load step S13]
In the internal pressure loading step S13, pressure is applied from the inside of the synthetic resin pipe in a state of being installed in the shaping mold by the mold setting step S12.
Specifically, jigs for sealing are attached to both ends of the synthetic resin pipe so that the internal pressure can be applied from the inner diameter side of the synthetic resin pipe, and the pressure medium is sent from one end, and the outer diameter of the pipe is shaped. Load the internal pressure so that it adheres to the mold. The pressure medium is not particularly limited, but is preferably compressed air. In the following, the case where the pressure medium is compressed air will be described.
Further, it is preferable that the internal pressure loading step S13 is performed until the temperature of the synthetic resin pipe is at least lower than the temperature T1. Further, the jig for sealing at both ends may be attached in advance at the time of the heating step S11.

圧縮空気の内圧は、加熱された合成樹脂管の弾性率や管の外径・肉厚、曲げ加工する角度によって適宜設定することができる。例えば、図1に示す粘弾性挙動を持つ合成樹脂管の場合であって、管の外径が14.6mmであり、肉厚が2.4mmである場合、0.05MPa~0.2MPaが望ましい。 The internal pressure of the compressed air can be appropriately set depending on the elastic modulus of the heated synthetic resin pipe, the outer diameter / wall thickness of the pipe, and the bending angle. For example, in the case of the synthetic resin pipe having the viscoelastic behavior shown in FIG. 1, when the outer diameter of the pipe is 14.6 mm and the wall thickness is 2.4 mm, 0.05 MPa to 0.2 MPa is desirable. ..

合成樹脂管1の内圧を設定する方法としては実際に加工して賦形型への転写状態を見極めて設定することが好ましいが、簡易的な方法の一例として以下の算出式を基に設定することもできる。
管を変形させ曲げ形状を形成させるための最低必要応力:σ
曲げ形状への変形量:ε
曲げ加工時の弾性率(賦形型設置時における材料の弾性率):E
管の外径:D
管の肉厚:t
最低必要内圧:P
とすると、
σ=εE ・・・・・・・・・・(1)
P≧2σt/(D-t) ・・・・・・・・・・(2)
(1),(2)式より
∴P≧2εEt/(D-t)
ここで、曲げ形状への変形量εは、賦形型の内部に含まれる合成樹脂管について、曲げ方向に対して垂直な方向から観察したときにおける合成樹脂管の外側の部分の変化量である。具体的には図9を用いて説明する。図9は、賦形型の内部に含まれる合成樹脂管を曲げ方向に対して垂直な方向から賦形型を透過して観察した図である。このときの曲げ形状への変形量εは、内圧負荷前の合成樹脂管の外側の一部分の長さをl1、当該部分の内圧負荷後の長さをl2としたとき、(l2-l1)/l1となる。
As a method of setting the internal pressure of the synthetic resin pipe 1, it is preferable to actually process and determine the transfer state to the shaping mold and set it, but as an example of a simple method, set it based on the following calculation formula. You can also do it.
Minimum required stress to deform the pipe and form a bending shape: σ
Deformation to bending shape: ε
Elastic modulus during bending (elastic modulus of material at the time of shaping mold installation): E
Outer diameter of tube: D
Tube wall thickness: t
Minimum required internal pressure: P
Then
σ = εE ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1)
P ≧ 2σt / (Dt) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (2)
From equations (1) and (2), ∴P ≧ 2εEt / (Dt)
Here, the amount of deformation ε into the bent shape is the amount of change in the outer portion of the synthetic resin pipe contained inside the shaped mold when observed from the direction perpendicular to the bending direction. .. Specifically, it will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a view of a synthetic resin pipe contained inside the shaping mold, which is observed through the shaping mold from a direction perpendicular to the bending direction. The amount of deformation ε into the bent shape at this time is (l2-l1) / when the length of the outer part of the synthetic resin pipe before the internal pressure load is l1 and the length of the part after the internal pressure load is l2. It becomes l1.

また、内圧負荷工程S13は、両端を完全に封止し内圧負荷を行っても良く、所定の内圧を維持しながら圧力媒体をもう一端から排出し、圧力媒体を通過させるようにしても良い(圧縮空気を用いる場合は、通風である。)。所定の内圧を維持しながら圧縮空気をもう一端から排出する方法は、内圧による内径側からの賦形型への密着賦形と同時に、圧縮空気の排出する方法が挙げられる。これにより、内径側からの通風による冷却効果を発揮でき、型内での冷却工程終了までの時間短縮が図れるため、望ましい。詳しくは図10を用いて説明する。 Further, in the internal pressure loading step S13, both ends may be completely sealed and the internal pressure load may be performed, or the pressure medium may be discharged from the other end while maintaining a predetermined internal pressure and passed through the pressure medium (internal pressure loading step S13). When compressed air is used, it is ventilated.) As a method of discharging the compressed air from the other end while maintaining a predetermined internal pressure, there is a method of discharging the compressed air at the same time as the close contact shaping to the shaping mold from the inner diameter side by the internal pressure. This is desirable because the cooling effect due to ventilation from the inner diameter side can be exhibited and the time until the end of the cooling process in the mold can be shortened. Details will be described with reference to FIG.

図10は図1の粘弾性挙動を持つ合成樹脂管を用いて検討した結果であり、型設置工程S12後の合成樹脂管の温度が200℃である場合において、内圧負荷工程S13で合成樹脂管の両端を完全に封止した場合の結果と、内圧負荷工程S13で合成樹脂管の一端から圧縮空気を所定の圧力で通風した場合の結果とを比較したものである。
図10から明らかなように、内圧負荷工程S13においては、圧縮空気を通風したほうが、冷却効果が高くなることが分かる。また、圧縮空気を通風した場合において、合成樹脂管の内圧が高い方が、冷却効果が向上する。
FIG. 10 shows the results of examination using the synthetic resin pipe having the viscoelastic behavior of FIG. 1. When the temperature of the synthetic resin pipe after the mold installation step S12 is 200 ° C., the synthetic resin pipe is formed in the internal pressure loading step S13. This is a comparison between the result when both ends of the above are completely sealed and the result when compressed air is ventilated from one end of the synthetic resin pipe at a predetermined pressure in the internal pressure loading step S13.
As is clear from FIG. 10, in the internal pressure loading step S13, it can be seen that the cooling effect is higher when the compressed air is ventilated. Further, when compressed air is ventilated, the higher the internal pressure of the synthetic resin pipe, the better the cooling effect.

ここで、本発明の内圧負荷工程13と従来の内圧負荷工程の違いについて説明する。
従来の曲げ加工方法の内圧負荷工程は、軟質固形の中芯材を挿入する方法やチューブ状のゴム芯材内に圧縮空気を挿入する方法を採用していた。しかしながら、これらの方法では、曲げ加工後において、中芯材を取出す際に曲がり部を通過させることが難しいため、中芯材の径を樹脂管内径よりも小さくしておくか、中芯材を低硬度にする必要があるため、その分潰れ防止には限界があった。特に、異方向に複数箇所の複雑な曲がりの場合の芯材の取出しは更に困難であった。
一方、本発明の内圧負荷工程S13は、上記のように圧力媒体を用いて行うものである。すなわち、圧力媒体を管の内径側から負荷させるため、芯材等の取り出し作業の必要もなく、様々な曲り形状,複数箇所の複雑な曲り形状の賦形型に沿った形状に密着することが簡易に行える。
また、上述の加熱工程S11にて加熱された合成樹脂管は、弾性率が低下している状態であるため、傷付き易いが、本発明のように圧縮空気等の圧力媒体を用いることで、傷を付けることなく確実な形状形成と潰れ防止ができる。また、加熱された合成樹脂管は、弾性率が低下している状態であるため、圧力媒体により負荷された管内圧は高圧とする必要がない。
Here, the difference between the internal pressure loading process 13 of the present invention and the conventional internal pressure loading process will be described.
In the internal pressure loading process of the conventional bending method, a method of inserting a soft solid core material and a method of inserting compressed air into a tubular rubber core material have been adopted. However, with these methods, it is difficult to pass through the bent portion when removing the core material after bending, so the diameter of the core material should be smaller than the inner diameter of the resin pipe, or the core material should be used. Since it is necessary to reduce the hardness, there is a limit to the prevention of crushing. In particular, it is more difficult to take out the core material in the case of complicated bending at a plurality of locations in different directions.
On the other hand, the internal pressure loading step S13 of the present invention is performed using a pressure medium as described above. That is, since the pressure medium is loaded from the inner diameter side of the pipe, there is no need to take out the core material, etc. It's easy to do.
Further, the synthetic resin pipe heated in the above-mentioned heating step S11 is in a state where the elastic modulus is lowered, so that it is easily damaged. However, by using a pressure medium such as compressed air as in the present invention, it is possible to use it. Reliable shape formation and crush prevention can be performed without damaging. Further, since the elastic modulus of the heated synthetic resin pipe is lowered, the pressure inside the pipe loaded by the pressure medium does not need to be high.

[冷却工程S14]
冷却工程S14では、合成樹脂管の形状保持温度まで管内径側から気体を管内径側から通風し、冷却する。具体的には、合成樹脂管の一方端から圧縮空気等の気体を送り込み、もう一方端を解放し通風させ管内径側から冷却する。その際に、更に加えて賦形型を冷却しても良い。
ここで、「形状保持温度」とは、合成樹脂が、賦形型からの取出、取扱いなどで負荷を加えられた場合に変形し難い状態の温度であり、合成樹脂の損失弾性率(E´´)が減少し始める温度である。例えば、図1、図2に示した合成樹脂の形状安定温度は、約50℃である。
[Cooling step S14]
In the cooling step S14, gas is ventilated from the inner diameter side of the pipe to the shape holding temperature of the synthetic resin pipe and cooled. Specifically, a gas such as compressed air is sent from one end of the synthetic resin pipe, and the other end is released to allow ventilation and cooling from the inner diameter side of the pipe. At that time, the shaped mold may be further cooled.
Here, the "shape retention temperature" is a temperature at which the synthetic resin is not easily deformed when a load is applied to it by taking it out from the shaping mold, handling it, or the like, and the loss elastic modulus (E') of the synthetic resin. ´) is the temperature at which it begins to decrease. For example, the shape stabilizing temperature of the synthetic resin shown in FIGS. 1 and 2 is about 50 ° C.

[取出工程S15]
取出工程S15では、冷却工程S14終了後に賦形型から曲げ賦形された管を取り出す。
[Extraction process S15]
In the take-out step S15, after the cooling step S14 is completed, the bent and shaped pipe is taken out from the shaping mold.

以上より、加工方法10の1つの実施形態である曲げ加工方法を説明した。上記において説明した粘弾性挙動を有する合成樹脂の加工方法として、従来では、曲げ加工後に使用状態の最終架橋度まで架橋化させる架橋化工程が必要であったが、本発明では、使用状態の最終架橋度まで架橋化させた架橋性樹脂から加工できるため、曲げ加工工程から架橋化工程までの間における形状変化も考慮した工程間の時間管理、温度管理が不要となる。 From the above, the bending method which is one embodiment of the processing method 10 has been described. As a method for processing a synthetic resin having a viscoelastic behavior described above, conventionally, a cross-linking step of cross-linking to the final degree of cross-linking in the used state after bending is required, but in the present invention, the final cross-linking in the used state is required. Since it can be processed from a crosslinkable resin that has been crosslinked to the degree of cross-linking, it is not necessary to control the time and temperature between the processes in consideration of the shape change between the bending process and the cross-linking process.

上記の加工方法10は管方向転換用の曲げ加工方法であるが、本発明はこれに限定されず、例えば合成樹脂管の管外表面の形状に曲げを加えた加工(拡径させる加工)を行う加工方法であってもよい。その際には、賦形型を上記に代えて、例えば、図11a、図11b、図12に示した賦形型を用いて行う。
図11a、図11bは合成樹脂管の外表面に曲がり形状の加工をする一例である。
図12は合成樹脂管の端部の外表面形状に曲がり形状を加工する一例である。
なお、管方向転換用の曲げ加工及び、管外表面の形状に曲げを加えた加工は組み合わされていてもよい。
The above-mentioned processing method 10 is a bending processing method for changing the direction of a pipe, but the present invention is not limited to this, and for example, a processing in which the shape of the outer surface of a synthetic resin pipe is bent (processing to increase the diameter) is performed. It may be a processing method to be performed. In that case, instead of the above-mentioned shaping type, for example, the shaping type shown in FIGS. 11a, 11b, and 12 is used.
11a and 11b are examples of processing a curved shape on the outer surface of a synthetic resin pipe.
FIG. 12 is an example of processing a curved shape into the outer surface shape of the end portion of the synthetic resin pipe.
It should be noted that the bending process for changing the direction of the pipe and the processing in which the shape of the outer surface of the pipe is bent may be combined.

また、上記において説明した本発明の成形品は、本発明の加工方法を行うことにより、合成樹脂から製造することができる。 Further, the molded product of the present invention described above can be produced from a synthetic resin by performing the processing method of the present invention.

以下実施例について説明するが、本発明はこれに限定されない。 Examples will be described below, but the present invention is not limited thereto.

図1の粘弾性挙動を有する市販の架橋性樹脂材料(架橋ポリエチレン樹脂材料)の合成樹脂管を用いて、加工方法10に倣って、以下の実験を行った。
なお、合成樹脂管は、外径が14.6mm、肉厚が2.4mmであるものを用いた。
Using a commercially available crosslinkable resin material (crosslinked polyethylene resin material) synthetic resin pipe having the viscoelastic behavior of FIG. 1, the following experiment was carried out according to the processing method 10.
The synthetic resin pipe used had an outer diameter of 14.6 mm and a wall thickness of 2.4 mm.

[実験方法]
まず、加熱工程において表1に示した加熱温度まで各例の合成樹脂管を加熱した。
そして、型設置工程では、合成樹脂管を賦形型に沿って設置した。このとき、賦形型は図5a、図5bに示した形状のものであり、曲げ角度は90°のものを使用した。
次いで、内圧負荷工程では、合成樹脂管の温度が100℃に到達するまで、合成樹脂管に対して圧縮空気を用いて内圧を負荷した。
そして、冷却工程において、合成樹脂管の温度が50℃に到達するまで、合成樹脂管の一方端から圧縮空気を通風し冷却した。
続いて、取出工程において、合成樹脂管を賦形型から取り出した。
最後に、加工後の曲げ角度及びその後の経時変化の促進評価として100℃の加熱炉に3時間投入アニールした。
上記の操作を各例ごとに3回行った。
[experimental method]
First, in the heating step, the synthetic resin pipes of each example were heated to the heating temperatures shown in Table 1.
Then, in the mold installation process, the synthetic resin pipe was installed along the shaping mold. At this time, the shaped mold had the shapes shown in FIGS. 5a and 5b, and the bending angle was 90 °.
Next, in the internal pressure loading step, the internal pressure was applied to the synthetic resin pipe using compressed air until the temperature of the synthetic resin pipe reached 100 ° C.
Then, in the cooling step, compressed air was blown from one end of the synthetic resin pipe to cool it until the temperature of the synthetic resin pipe reached 50 ° C.
Subsequently, in the extraction step, the synthetic resin pipe was taken out from the shaping mold.
Finally, as an evaluation for promoting the bending angle after processing and the subsequent change with time, the mixture was placed in a heating furnace at 100 ° C. for 3 hours and annealed.
The above operation was performed three times for each example.

Figure 0007085330000001
Figure 0007085330000001

[実験結果]
表1に、各例の加熱温度、加工後の曲がり角度及び外観(色)、並びに、T1における貯蔵弾性率(E´T1)を100%としたときの各例の加熱温度における貯蔵弾性率(E´)の変化割合を示した。また、図13(a)、図13(b)に、横軸に加熱温度、縦軸に曲げ角度として、測定した結果のグラフを示した。なお、図13(b)は、図13(a)を拡大したグラフである。
また、表1における曲がり角度の評価は、曲がり角度の平均が75°以上であり、かつ、3σ(ばらつき)が2.0以下である場合を「◎」、曲がり角度の平均が75°以上であり、かつ、3σが3.0以下である場合を「○」、それ以外を「×」とした。曲げ加工状態総合評価は、曲げ加工後の評価、及び100℃で3時間アニール後の評価のうち、評価が悪い方を採用した。
[Experimental result]
Table 1 shows the heating temperature of each example, the bending angle and appearance (color) after processing, and the storage elastic modulus at the heating temperature of each example when the storage elastic modulus (E'T1) at T1 is 100%. The rate of change of E') is shown. Further, FIGS. 13 (a) and 13 (b) show graphs of the measurement results with the heating temperature on the horizontal axis and the bending angle on the vertical axis. Note that FIG. 13 (b) is an enlarged graph of FIG. 13 (a).
The evaluation of the bending angle in Table 1 is "◎" when the average bending angle is 75 ° or more and 3σ (variation) is 2.0 or less, and the average bending angle is 75 ° or more. If there is, and 3σ is 3.0 or less, it is regarded as "○", and in other cases, it is regarded as "×". For the comprehensive evaluation of the bending state, the one with the worse evaluation was adopted from the evaluation after the bending process and the evaluation after annealing at 100 ° C. for 3 hours.

図1より合成樹脂管のT1は135℃付近であり、T1を下回る温度では貯蔵弾性率(E´)及び損失弾性率(E″)が高く、曲げ戻りが大きくなり確実な賦形ができないことが予測される。
これについて表1及び図13(a)、図13(b)を見ると、確かに加熱温度が130℃以下である比較例1では曲がり角度が小さく、比較例2では100時間アニール後の曲がり角度が小さく、ばらつきも大きかった。
From FIG. 1, T1 of the synthetic resin pipe is around 135 ° C., and at a temperature lower than T1, the storage elastic modulus (E ′) and the loss elastic modulus (E ″) are high, and the bending back becomes large and reliable shaping cannot be performed. Is expected.
Looking at Table 1 and FIGS. 13 (a) and 13 (b), it is true that the bending angle is small in Comparative Example 1 in which the heating temperature is 130 ° C. or lower, and in Comparative Example 2, the bending angle after 100-hour annealing. Was small and the variation was large.

図1より、T1(135℃)以上では加工後の曲げ戻りは安定してくるはずである。しかしながら、T1=135℃付近である比較例3では、100℃の加熱炉に3時間投入アニール後のばらつきが大きく、その後の経時変化で不安定であることがわかる。 From FIG. 1, at T1 (135 ° C.) or higher, the bending back after processing should be stable. However, in Comparative Example 3 in which T1 = 135 ° C., it can be seen that the variation after 3 hours of charging into a heating furnace at 100 ° C. and annealing is large, and the variation with time thereafter is large.

一方で、150℃以上に加熱した実施例1~5では、加工後の曲げ角度は安定しており、また、その後の経時変化の促進評価としての100℃,3時間投入アニール後においても加工後に比べ曲げ戻りはあるものの曲げ角度が安定していた。
しかしながら、300℃を超える温度に加熱した実施例5では、加工後の曲げ角度はほぼ安定しているものの、促進評価としての100℃,3時間投入アニール後において、ばらつきが大きくなる傾向であった。これは、図1において、300℃を超える温度の貯蔵弾性率(E´)がT1おける貯蔵弾性率(E´T1)が±1%以内を超えており、再び貯蔵弾性率が上昇し不安定となることと一致している。
On the other hand, in Examples 1 to 5 heated to 150 ° C. or higher, the bending angle after processing is stable, and even after processing at 100 ° C. for 3 hours of charging as an evaluation for promoting the subsequent change with time, after processing. In comparison, the bending angle was stable, although there was bending back.
However, in Example 5 heated to a temperature exceeding 300 ° C., although the bending angle after processing was almost stable, the variation tended to be large after 100 ° C. for 3 hours injection annealing as an accelerated evaluation. .. This is because, in FIG. 1, the storage elastic modulus (E') at a temperature exceeding 300 ° C. exceeds ± 1% of the storage elastic modulus (E'T1) at T1 , and the storage elastic modulus increases again and is unstable. Is consistent with that.

以上より、本実験での曲げ加工では、曲がり角度が安定した曲げ加工品を得る為には150℃以上300℃以下の加熱温度での加工が良いことが分かった。また、加工工程でのばらつきを考慮すると200℃~250℃がより好ましいことが分かった。 From the above, it was found that in the bending process in this experiment, processing at a heating temperature of 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower is preferable in order to obtain a bent product having a stable bending angle. Further, it was found that 200 ° C. to 250 ° C. is more preferable in consideration of the variation in the processing process.

1 合成樹脂管
2 賦形型
1 Synthetic resin pipe 2 Shaped type

Claims (4)

架橋ポリエチレンを2次加工する加工方法であって、
前記架橋ポリエチレンの損失正接(tanδ)が最大となるときの温度+15℃の温度をT1(℃)、該T1+30℃の温度をT2(℃)としたとき、
前記T1から前記T2の範囲における前記架橋ポリエチレンの貯蔵弾性率(E´)は、前記T1における前記架橋ポリエチレンの貯蔵弾性率(E´T1)の±10%以内であり、
前記架橋ポリエチレンをT1+15℃以上の温度に加熱して2次加工する加工方法。
This is a processing method for secondary processing of cross-linked polyethylene .
When the temperature at + 15 ° C. at the maximum loss tangent (tan δ) of the cross-linked polyethylene is T1 (° C.) and the temperature at T1 + 30 ° C. is T2 (° C.).
The storage elastic modulus (E') of the cross-linked polyethylene in the range from T1 to T2 is within ± 10% of the storage elastic modulus (E'T1) of the cross-linked polyethylene in the T1.
A processing method for secondary processing by heating the cross-linked polyethylene to a temperature of T1 + 15 ° C. or higher.
前記架橋ポリエチレンをT1+15℃以上T1+165℃以下の温度に加熱して2次加工する、請求項1に記載の加工方法。The processing method according to claim 1, wherein the cross-linked polyethylene is heated to a temperature of T1 + 15 ° C. or higher and T1 + 16 ° C. or lower for secondary processing. 前記架橋ポリエチレンをT1+65℃以上T1+115℃以下の温度に加熱して2次加工する、請求項1に記載の加工方法。The processing method according to claim 1, wherein the cross-linked polyethylene is heated to a temperature of T1 + 65 ° C. or higher and T1 + 115 ° C. or lower for secondary processing. 少なくとも前記架橋ポリエチレンを含有する管状体の加工方法であって、
前記管状体の全外周を覆う賦形形状に彫り込まれた賦形型に前記管状体を沿わせて設置し、
前記管状体を前記賦形型に設置した状態で前記管状体の内部から圧力を加える請求項1~3のいずれか1項に記載の加工方法。
A method for processing a tubular body containing at least the cross-linked polyethylene .
The tubular body is placed along the shaped mold engraved in a shaped shape that covers the entire outer circumference of the tubular body.
The processing method according to any one of claims 1 to 3 , wherein pressure is applied from the inside of the tubular body in a state where the tubular body is placed in the shaped mold.
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