使用丙烯系樹脂組合物而成型的配管部件的制作方法

專利名稱：使用丙烯系樹脂組合物而成型的配管部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用丙烯系樹脂組合物而成型的配管部件，其特征在于，所述丙烯系樹脂組合物以(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份和(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠1～15質量份作為必要成分，且混煉后的熔體流動速率為0.01～2.00g/10分鐘，其中，所述(A)丙烯-乙烯無規共聚物的乙烯含有量為2～5％，結晶化溫度為86～105℃、熔體流動速率為0.01～2.00g/10分鐘、分子量分布為3～8，所述(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的苯乙烯含有量為10～40％、重均分子量為20萬以上，在所述丙烯系樹脂組合物中，相對于丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，還配合有(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩定劑0.1～1.0質量份，另外，涉及一種用上述丙烯系樹脂組合物而成型的配管部件，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯系橡膠為氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡膠。
用于本發明的配管部件中的丙烯系樹脂組合物中使用的(A)丙烯-乙烯無規共聚物的乙烯含有量必須為2～5％。為了通過含有乙烯，能得到良好的高溫蠕變特性，而優選2％以上，為了在用于高溫流體時能夠維持配管部件的耐熱性和剛性，而優選5％以下。另外，為了均衡性良好地滿足高溫蠕變特性、配管部件的耐熱性和剛性，最優選乙烯含有量為3％左右、優選是能得到與乙烯含有量為3％的情況下基本同等物性的乙烯含有量為2.5～3.5％的范圍。
另外，本發明的(A)丙烯-乙烯無規共聚物的結晶化溫度必須為86～105℃。如果結晶化溫度高，則完成結晶化的時間短，因此注射成型時抑制內部孔隙的發生，為了不造成對接頭、閥等配管部件的壞影響，優選105℃以下，如果結晶化溫度低，則樹脂的剛性和耐熱性降低，因此為了在用于高溫流體時能夠維持配管部件的耐熱性和剛性，優選86℃以上。
另外，本發明的(A)丙烯-乙烯無規共聚物的MFR必須為0.01～2.00g/10分鐘，更優選為0.01～0.06g/10分鐘。為了得到丙烯系樹脂組合物的良好生產率，優選0.01g/10分鐘以上，為了抑制管子成型時的下垂(drawdown)、得到良好的高溫蠕變特性，優選2.00g/10分鐘以下，特別是為了使成型性良好，優選0.60g/10分鐘以下。另外，(B)乙烯-丁二烯系橡膠的重均分子量為20萬以上的高分子量，因此作為單體不能測定MFR。進而，(A)丙烯-乙烯無規共聚物與(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠混煉后的MFR，優選與混煉前不變化或比混煉前降低，優選與(A)丙烯-乙烯無規共聚物的MFR在同樣的范圍。另外，MFR是根據JIS K7210，在試驗溫度230℃、試驗負荷2.16kg的條件下測定的。
另外，本發明的(A)丙烯-乙烯無規共聚物的Mw/Mn優選為3～8的范圍。Mw/Mn為2以下的管子，Mw/Mn過小，所以很難擠出成型內面平滑的管子，為了不影響擠出成型的管子成型時的環境溫度地穩定地得到良好的內面平滑性和容易進行擠出成型，優選3以上，從得到良好的高溫蠕變特性、抑制有機質向流體的溶出的觀點出發，優選8以下。進而，為了均衡性良好地滿足管子的內面平滑性、擠出成型的容易性、有機質的溶出(Mw/Mn低時，能抑制溶出)，最優選Mw/Mn為4左右，在實際制造中考慮到(A)丙烯-乙烯無規共聚物的數值的偏差，Mw/Mn更優選能得到與Mw/Mn為4的情況基本同等的物性的3～5的范圍。
本發明的(A)丙烯-乙烯無規共聚物，可以用滿足上述各物性的任何方法制造，可以用各種混合裝置將分別制造的丙烯均聚物成分或丙烯-乙烯無規共聚物成分和丙烯-乙烯無規共聚物成分混合來制造。另外，可以使用聚合裝置，通過公知聚合法如漿料聚合法、氣相聚合法、本體聚合法以及這些組合的聚合法，用分批式、半連續式、連續式的任意方法聚合、制造。另外，也可以通過串聯地連結聚合條件不同的一種或兩種以上的聚合裝置的多段聚合來制造。
本發明的丙烯系樹脂組合物中使用的(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的苯乙烯含有量必須是10～40％。(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的苯乙烯含有量優選為10％以上，這樣可以抑制苯乙烯含有量過少或過多會導致的高溫蠕變特性、耐沖擊性的降低、抑低溫脆性，這樣可以得到良好的高溫蠕變特性、耐沖擊性，進而可以抑制低溫脆性；另外，為了得到良好的相溶性并且得到良好的高溫蠕變特性、耐沖擊性，進而抑制低溫脆性，苯乙烯含有量優選為40％以下。另外，為了均衡性良好地滿足高溫蠕變特性、低溫脆性、耐沖擊性，苯乙烯含有量最優選30％左右，與(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的苯乙烯含有量范圍比較，重均分子量為20萬以上的一方更大地影響高溫蠕變特性的提高，所以苯乙烯含有量優選寬范圍，更優選能得到與苯乙烯含有量為30％的情況下基本同等物性的含有量為20～35％的范圍。
另外，本發明的(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的重均分子量必須是20萬以上。如果(A)丙烯-乙烯無規共聚物中配合重均分子量為20萬以下的苯乙烯-丁二烯系橡膠，則耐沖擊性提高、低溫脆性被抑制、高溫蠕變特性降低，所以為了獲得作為高溫用配管部件使用的良好的高溫蠕變特性、耐沖擊性、進一步抑制低溫脆性，優選20萬以上。這里(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的重均分子量越高，高溫蠕變特性就越高，所以沒有特別限定重均分子量的上限，但是為了使重均分子量的提高不會使(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的制造變得困難，實用上優選數百萬左右、具體來說優選20萬～300萬。另外，(A)丙烯-乙烯無規共聚物與(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠混煉后的MFR，優選與混煉前不變化或比混煉前降低，為了不提高混煉后的MFR，(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠只要是不能測定MFR的程度的高分子量，混煉后的MFR就會降低，所以為了使(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠成為MFR不能測定的程度的高分子量，重均分子量也必須為20萬以上。
本發明的(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的聚合方法、聚合催化劑，可以使用任何方法、催化劑。另外，從配合(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠到(B)丙烯-乙烯無規共聚物中時的耐化學性、耐氣候性的觀點出發，氫化率優選接近100％，從耐氣候性、耐熱性、耐化學性的觀點出發，具體的氫化率優選為85％以上，更優選90％以上，進一步優選95％以上。
這里，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的配合比例必須為1～15質量份。這是因為，為了得到良好的高溫蠕變特性、內面平滑性、耐沖擊性，進而抑制低溫脆性，優選1質量份以上；為了得到良好的耐熱性和剛性，優選15質量份以下。另外，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，只要是與(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的配合量同程度或更低的配合量，也可以含有其他的聚合物。
本發明的丙烯系樹脂組合物中優選配合光穩定劑作為耐氣候劑，可以將它們組合配合。光穩定劑，具有補足由紫外光等造成樹脂組合物劣化所產生的自由基、抑制劣化的效果。另外，作為光穩定劑，可以優選列舉出位阻胺系。進而，位阻胺系光穩定劑的重均分子量優選為2000以上。這是由于，從抑制向與丙烯系樹脂組合物所成型的配管部件接觸的流體的溶出的觀點和防止位阻胺系光穩定劑的蒸散的觀點出發，優選2000以上。這里，位阻胺系光穩定劑的重均分子量越高，越能抑制向流體的溶出，因此，不特別限定重均分子量的上限，但是為了抑制重均分子量變高引起的位阻胺系光穩定劑的熔點變高、相溶性、分散性惡化，并且使其能均一地分散，重均分子量優選為2000～10000的范圍，進一步為了不使位阻胺系光穩定劑的制造困難，更優選2000～5000的范圍。為了抑制向與丙烯系樹脂組合物所成型的配管部件接觸的流體的溶出，優選2000以上。作為重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩定劑，可以優選列舉出例如二丁基胺1，3，5-三嗪·N，N’-雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基-1，6-六亞甲基二胺·N-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺縮聚物、聚[{6-(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基-1，3，5-三嗪-2，4-二基}{(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六亞甲基{(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}]、N，N’-雙(3-氨基丙基)亞乙基二胺-2，4-雙[N-丁基-N-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1，3，5-三嗪縮合物、琥珀酸二甲基-1-(2-羥基乙基)-4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶縮聚物等。
在用于成型本發明的配管部件的丙烯系樹脂組合物中，相對于丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，還配合(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩定劑0.1～1.0質量份，成型成本發明的配管部件。
紫外吸收劑通過吸收樹脂組合物最易受劣化的波長320nm～350nm附近的紫外光，變換為無害的振動能量、熱能量，因此具有抑制樹脂組合物劣化的效果。作為紫外吸收劑，可以優選列舉出例如二苯甲酮系、苯并三唑系、苯甲酸酯系等。
本發明的丙烯系樹脂組合物，可以根據需要，配合抗氧化劑。作為抗氧化劑，可以列舉出酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑等。酚系抗氧化劑在高溫領域發揮效果、例如抑制注射成型時的成型溫度導致的氧化，因此優選。磷系抗氧化劑作為抑制酚系抗氧化劑自由基化的助劑而起作用，因此優選。硫系抗氧化劑在長期耐熱性方面發揮效果，例如在用于95℃左右的流體長期間流經的配管中時，抑制氧化劣化，因此優選。這種酚系抗氧化劑和硫系抗氧化劑和磷系抗氧化劑，可以單獨使用，但是組合時發揮協同效果，氧化防止效果和長期耐熱性效果提高，同時為了溶出防止，即使是抑制的配合量也能得到充分的效果。
另外，酚系抗氧化劑，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，優選配合0.05～1.00質量份，優選列舉出例如，四[亞甲基-3-(3’，5’-二-叔丁基-4’-羥苯基)丙酸酯]甲烷等。磷系抗氧化劑，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，優選配合0.05～1.00質量份，優選列舉出例如，三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯等。硫系抗氧化劑，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，優選配合0.05～1.00質量份，優選列舉出例如3，3’-硫代二丙酸雙十八烷基酯等。
本發明的丙烯系樹脂組合物，可以根據需要配合無機充填材料。作為無機充填材料，優選配合滑石，用配合有滑石的本發明的丙烯系樹脂組合物成型的配管部件，熱膨脹導致的向長度方向的伸長被抑制，在配管部件為管子的情況下，即使流通高溫流體，因為管子熱膨脹導致的曲折(meandering)被抑制，所以優選。另外，由于滑石不是玻璃纖維那樣的纖維狀，不用擔心從配管向流體內脫落，內面的平滑性也不惡化，因此優選。無機充填材料相對于丙烯系樹脂的配合比例，隨無機充填材料的種類、組合、平均粒徑而變化，優選為10質量份～30質量份。這樣因為，從抑制熱膨脹的觀點出發，優選10質量份以上，從不降低耐化學性和耐沖擊性的觀點出發，優選30質量份以下。
另外，根據其他需要，也可以配合阻燃劑(氯化聚乙烯、十溴二苯基醚等鹵素系、磷酸三甲苯酯等磷系，氫氧化鋁等無機系等)、潤滑劑(液體石蠟等烴系、硬脂酸等脂肪酸、硬脂醇等高級醇系、硬脂酰胺等酰胺系、硬脂酸鈣等金屬皂系等)、抗靜電劑(聚醚酯酰胺等非離子類表面活性劑、碳甜菜堿接枝共聚物等兩性表面活性劑等)、成核劑(苯甲酸鈉等羧酸金屬鹽系、二亞芐基山梨醇等山梨醇系、磷酸雙(4-叔丁基苯基)鈉等磷酸酯系等)、抗菌劑(沸石等無機系、2-(4-噻唑基)苯并咪唑等有機系等)、著色劑(氧化鈦等無機系、炭黑等有機系等)、重金屬減活劑(N-水楊酰基-N′-醛肼或N-水楊酰基-N’-乙酰肼等肼系、N，N’-二苯基草酰胺等草酰胺系)等。它們的配合量根據添加劑的種類而變化，所以優選不使組合物的物性降低、充分發揮添加劑的效果的配合量。對上述那樣配合后進行熔融混煉的方法不特別限定，通過使用單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、捏和機等，能得到各成分均一分散的丙烯系樹脂組合物。
對使用了本發明的丙烯系樹脂組合物的配管部件不特別限定，可以列舉出例如通過擠出成型制造的管子、多層管子、通過注射成型制造的接頭、凸緣、閥、傳導裝置的套管等。
使用本發明的丙烯系樹脂組合物制造的配管部件，具有以下優異的特性。
(1)能得到高溫蠕變特性優異、能長時間流通95℃高溫流體的配管部件。
(2)在低溫即使流體凍結，配管不會劣化、破損。
(3)能在從高溫到低溫的寬溫度范圍使用。
(4)通過配合重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩定劑，使得在屋外使用時具有高的耐氣候性，并且由于位阻胺系光穩定劑的低分子成分少，因此可以抑制有機質成分、金屬成分向流體的溶出量，能用于食品領域、醫療領域、半導體制造領域等希望低溶出的領域。
(5)通過配合重均分子量為20萬以上的苯乙烯-丁二烯系橡膠，能降低混煉后的MFR、提高內面平滑性。

具體實施例方式 以下，列舉實施例來更詳細地說明本發明，但是本發明不限于這些實施例。
關于本發明的丙烯系樹脂制配管部件，成型成管子，用以下所示試驗方法評價其性能。
(1)拉伸試驗 根據JIS K7113，從丙烯系樹脂制管子切出拉伸試驗片，在23±1℃的氣氛中進行拉伸試驗，測定抗拉強度和拉伸彈性模量。
(2)帶有缺口的Izod沖擊試驗 根據JIS K7110，從丙烯系樹脂制管子切出帶有缺口的Izod沖擊試驗片，在23±1℃和0±1℃的氣氛中分別測定Izod沖擊強度。
(3)高溫蠕變試驗 根據DIN8078，對丙烯系樹脂制管子1000mm，在95±1℃施加內壓1.4MPa(管子厚度5.6mm，外徑32mm、由式1的Naday式算出相當于試驗應力3.5MPa的管子內壓)，測定直至破壞的時間。
管子內壓＝(2×管子厚度×試驗應力)/(管子外徑-管子厚度)…式1 (4)溶出試驗 在1000mm丙烯系樹脂制管子的兩端熔接丙烯制蓋，對其進行禁油處理。之后，加入超純水，用氮氣充滿殘余的空間，用Saran薄片密封后，放入80℃恒溫水槽。24小時后，取出該管子。經過以上工序后，用TOC自動測定裝置測定全有機碳(TOC)。另外，TOC溶出量根據聚合物劣化導致的有機物溶出或配合的有機性添加劑的溶出有很大差異，該數值越小，低溶出性越優異。
(5)耐氣候性試驗 使用上述拉伸試驗片，通過氙弧光源的野外暴露試驗裝置(老化計(weather o meter))，在照射時間600小時(照射能量135000kj/m2、相當于野外暴露六個月)下進行強制劣化試驗。之后測定拉伸伸長率，以相對于照射0小時的拉伸伸長率(500％)的變化作為保持率計算。該保持率越高，耐氣候性越優異。
(6)內面平滑性試驗 切出20℃氣氛中的長度500mm的聚丙烯系樹脂制管子的小片，用具有金剛石制觸針(前端半徑2mm)的粗糙度解析裝置測定管子內面的2維表面粗糙度，用十點平均算出內面粗糙度Rz。
首先，用不同配合的丙烯系樹脂組合物成型管子，對管子進行機械物性的評價。
實施例1 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度101℃)100質量份、氫化的苯乙烯-丁二烯類橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)7.5質量份、作為位阻胺系光穩定劑的二丁基胺1，3，5-三嗪·N，N’-雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基-1，6-六亞甲基二胺·N-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺縮聚物(CHIMASSORB2020、チバ·スペシヤリテイ·ケミカルズ(株)制重均分子量約3000)0.2質量份、作為酚系抗氧化劑的四[亞甲基-3-(3’，5’-二-叔丁基-4’-羥苯基)丙酸酯]甲烷(IRGANOX1010、チバ·スペシヤリテイ·ケミカルズ(株)制)0.1質量份、作為磷系抗氧化劑的三(2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸鹽(IRGAFOS168、チバ·スペシヤリテイ·ケミカルズ(株)制)0.2質量份、作為硫系抗氧化劑的3，3’-硫代二丙酸雙十八烷基酯(IRGANOX PS-802、チバ·スペシヤリテイ·ケミカルズ制)0.2質量份，用雙螺桿擠出機混煉造粒化，制造成混煉后的MFR為0.43g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物。得到的樹脂組合物用單螺桿擠出機，在圓筒溫度220℃下成型成厚度5.6mm、外徑32mm的丙烯系樹脂制管子，用管子制作各種試驗用試料，實施拉伸試驗、帶有缺口的Izod沖擊試驗、高溫蠕變試驗、溶出試驗、耐氣候性試驗、內面平滑性試驗。結果如表1所示。
實施例2 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度101℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯類橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)6.7質量份、滑石(ミクロエ一スP-4、日本タルク(株)制平均粒徑4.6μm)27.4質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑，混煉造粒化，用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表1所示。
實施例3 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度101℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯系橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)8.2質量份、滑石(ミクロエ一スP-4、日本タルク(株)制平均粒徑4.6μm)9.4質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表1所示。
實施例4 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度101℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯類橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)8.4質量份、丙烯均聚物(乙烯含有量0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度118℃)10.5質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型成管子，實施各種評價試驗。結果如表1所示。
[比較例1] 配合丙烯均聚物(乙烯含有量0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度118℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯系橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)7.5質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.44g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。
[比較例2] 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度101℃)100質量份、與實施例1同樣的抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.54g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。
[比較例3] 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度101℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯類橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)20.5質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后的MFR為0.29g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。
[比較例4] 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度101℃)100質量份、氫化的苯乙烯-丁二烯類橡膠(タフテツクH1062、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量18％、重均分子量10萬)7.5質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.56g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。
[比較例5] 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量6.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度84℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯系橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)7.5質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。
[比較例6] 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝9、結晶化溫度84℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯類橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)7.5質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。
[比較例7] 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝2、結晶化溫度84℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯類橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)7.5質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。
[比較例8] 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量1.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝13、結晶化溫度84℃)100質量份、與實施例1同樣的光穩定劑和抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。
[比較例9] 配合丙烯-乙烯無規共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結晶化溫度101℃)100質量份、氫化苯乙烯-丁二烯系橡膠(タフテツクN504、旭化成ケミカルズ(株)制苯乙烯含有量30％、重均分子量23萬)7.5質量份、作為位阻胺系光穩定劑的四(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)1，2，3，4-丁烷四羧酸酯(アデカスタブLA-52、(株)A D E K A制重均分子量847)0.2質量份、與實施例1同樣的抗氧化劑、混煉造粒化、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹脂組合物成型管子，實施各種評價試驗。結果如表2所示。


根據表1可知，與實施例1相比，比較例1使用乙烯含有量為0％的丙烯均聚物，所以高溫蠕變特性變短為實施例1的1/2左右。另外，與實施例1相比，比較例5使用乙烯含有量為6％的丙烯-乙烯無規共聚物，由于乙烯含有量過多，因此抗拉強度、拉伸彈性模量變小，高溫蠕變特性變短為實施例1的1/4左右。因此，(A)丙烯-乙烯無規共聚物的乙烯含有量在2～5％的范圍，能具有良好的抗拉強度、拉伸彈性模量、高溫蠕變特性。
與實施例1相比，比較例2不配合(B)苯乙烯-丁二烯類橡膠，所以高溫蠕變特性變短為不到實施例1的1/2，沖擊強度也變小為實施例1的2/3，內面粗糙度是實施例1的2.5倍。進而由于不加入光穩定劑，所以耐氣候性變低為不到實施例1的3/5。另外，與實施例1相比，比較例3由于(B)苯乙烯-丁二烯類橡膠的配合量過多，為20.5質量份，因此抗拉強度、拉伸彈性模量變小，高溫蠕變特性變短為不到實施例1的1/3。另外，如果(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的配合量多，則混煉后的MFR降低、得到內面平滑性提高的效果，由于實施例1的數值在充分容許的范圍內，所以作為在高溫用配管部件方面的用途，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，(B)苯乙烯-丁二烯類橡膠必須為1～15質量份。
另外，與實施例1的苯乙烯-丁二烯類橡膠的重均分子量為23萬相比，比較例4的苯乙烯-丁二烯類橡膠的重均分子量小，為10萬，所以高溫蠕變特性大幅變短為實施例1的1/5。因此，通過使(B)苯乙烯-丁二烯類橡膠的重均分子量為20萬，能得到用丙烯類樹脂組合物成型的配管部件的高溫蠕變特性大幅提高的效果。
另外，與實施例1相比，比較例6由于丙烯-乙烯無規共聚物的Mw/Mn變大為9、含有大量低分子成分，因此TOC溶出量變為實施例1的1.4倍。
另外，與實施例1相比，比較例7由于丙烯-乙烯無規共聚物的Mw/Mn變小為2，因此很難擠出成型內面平滑的管子，內面粗糙度為30以上。而且，由于低分子成分少，所以TOC溶出量本來應該變少，但是由于內面不平滑，所以表面積變大，實際為實施例1的2.0倍。
進而，與實施例1相比，比較例8的乙烯含有量為1％的丙烯-乙烯無規共聚物的Mw/Mn變大為13，含有大量低分子成分，所以TOC溶出量變為實施例1的1.6倍。另外，與不加苯乙烯-丁二烯系橡膠的比較例2與6相比，由于低分子成分而使Izod沖擊強度、高溫蠕變特性降低。
與實施例1相比，比較例9的位阻胺系光穩定劑的重均分子量不到2000，位阻胺系光穩定劑成為低分子成分，TOC溶出量多。通過相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，配合(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩定劑0.1～1.0重量部，使得可以在不惡化TOC溶出量的情況下提高耐氣候性。
實施例2，配合有滑石作為無機充填材料，得到與實施例1基本同等的特性。通過配合滑石，能抑制配管部件熱膨脹導致的向長度方向的伸長，在配管部件為管子的情況下，即使流淌高溫流體，也能抑制管子熱膨脹引起的曲折。另外，實施例2與實施例3比較，由于如果如實施例3那樣滑石的配合量變少，則不能充分抑制熱膨脹，剛性降低，因此，比實施例2的抗拉強度、拉伸彈性模量降低若干。為了充分發揮配合滑石的效果，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，優選配合滑石10質量份以上。另外，如果在實施例2中進一步加入滑石，則剛性增加，Izod沖擊值降低，所以相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，優選配合滑石30質量份以下。這樣，在配合滑石的情況下，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，優選為10質量份～30質量份。
實施例4是向實施例1中配合丙烯均聚物作為其他聚合物成分。實施例4與實施例1比較，發現拉伸彈性模量提高。這樣在想要進一步改良實施例1的物性時，相對于(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，只要是與(B)苯乙烯-丁二烯橡膠的配合量同程度或更低的配合量，就也能配合其他的聚合物。
綜上，本發明的以(A)丙烯-乙烯無規共聚物和(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠為必要成分的丙烯系樹脂制配管部件，由于高溫蠕變特性優異，因此能耐受95℃高溫流體的長期間流淌。另外，由于低溫時的Izod沖擊強度好，所以能抑制低溫脆性，即使流體凍結，配管也不會劣化、破損。這時對于低溫，能使用至零下20℃。因此，本發明的丙烯系樹脂制配管部件能在寬溫度范圍下使用。另外，通過配合重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩定劑，可以抑制T O C溶出量，提高耐氣候性，因此適合于忌避從配管部件向流體溶出的食品領域、醫療領域、半導體制造領域等的供給純水、藥液的配管線。
另外，本實施例使用通過擠出成型制作的丙烯類樹脂制管子，而在通過擠出成型制作的多層管子、通過注射成型制作的接頭、凸緣、閥、傳動裝置的套管等其他的配管部件中，可以得到同樣的效果。
權利要求
1.一種使用丙烯系樹脂組合物而成型的配管部件，其特征在于，所述丙烯系樹脂組合物以(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份和(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠1～15質量份作為必要成分，且混煉后的熔體流動速率為0.01～2.00g/10分鐘，其中，所述(A)丙烯-乙烯無規共聚物的乙烯含有量為2～5％，結晶化溫度為86～105℃、熔體流動速率為0.01～2.00g/10分鐘、分子量分布為3～8，所述(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的苯乙烯含有量為10～40％、重均分子量為20萬以上，
在所述丙烯系樹脂組合物中，相對于丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，還配合有(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩定劑0.1～1.0質量份。
2.根據權利要求1所述的使用丙烯系組合物而成型的配管部件，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯類橡膠為氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡膠。
全文摘要
本發明提供一種使用丙烯系樹脂組合物而成型的配管部件，其特征在于，所述丙烯系樹脂組合物以(A)丙烯-乙烯無規共聚物100質量份和(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠1～15質量份作為必要成分，且混煉后的熔體流動速率為0.01～2.00g/10分鐘，其中，所述(A)丙烯-乙烯無規共聚物的乙烯含有量為2～5％，結晶化溫度為86～105℃、熔體流動速率為0.01～2.00g/10分鐘、分子量分布為3～8，所述(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的苯乙烯含有量為10～40％、重均分子量為20萬以上，在所述丙烯系樹脂組合物中，相對于丙烯-乙烯無規共聚物100質量份，還配合有(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩定劑0.1～1.0質量份。另外，還提供一種使用上述丙烯系樹脂組合物成型的配管部件，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯類橡膠為氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡膠。
文檔編號F16L9/12GK101611089SQ20088000520
公開日2009年12月23日 申請日期2008年2月1日 優先權日2007年2月16日
發明者井上隆規, 興梠英裕 申請人:旭有機材工業株式會社