專(zhuān)利名稱(chēng)：使用丙烯系樹(shù)脂組合物而成型的配管部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用丙烯系樹(shù)脂組合物而成型的配管部件，其特征在于，所述丙烯系樹(shù)脂組合物以(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份和(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠1～15質(zhì)量份作為必要成分，且混煉后的熔體流動(dòng)速率為0.01～2.00g/10分鐘，其中，所述(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的乙烯含有量為2～5％，結(jié)晶化溫度為86～105℃、熔體流動(dòng)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(wàn)以上，在所述丙烯系樹(shù)脂組合物中，相對(duì)于丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，還配合有(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩(wěn)定劑0.1～1.0質(zhì)量份，另外，涉及一種用上述丙烯系樹(shù)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(fā)明的配管部件中的丙烯系樹(shù)脂組合物中使用的(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的乙烯含有量必須為2～5％。為了通過(guò)含有乙烯，能得到良好的高溫蠕變特性，而優(yōu)選2％以上，為了在用于高溫流體時(shí)能夠維持配管部件的耐熱性和剛性，而優(yōu)選5％以下。另外，為了均衡性良好地滿(mǎn)足高溫蠕變特性、配管部件的耐熱性和剛性，最優(yōu)選乙烯含有量為3％左右、優(yōu)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(fā)明的(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的結(jié)晶化溫度必須為86～105℃。如果結(jié)晶化溫度高，則完成結(jié)晶化的時(shí)間短，因此注射成型時(shí)抑制內(nèi)部孔隙的發(fā)生，為了不造成對(duì)接頭、閥等配管部件的壞影響，優(yōu)選105℃以下，如果結(jié)晶化溫度低，則樹(shù)脂的剛性和耐熱性降低，因此為了在用于高溫流體時(shí)能夠維持配管部件的耐熱性和剛性，優(yōu)選86℃以上。
另外，本發(fā)明的(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的MFR必須為0.01～2.00g/10分鐘，更優(yōu)選為0.01～0.06g/10分鐘。為了得到丙烯系樹(shù)脂組合物的良好生產(chǎn)率，優(yōu)選0.01g/10分鐘以上，為了抑制管子成型時(shí)的下垂(drawdown)、得到良好的高溫蠕變特性，優(yōu)選2.00g/10分鐘以下，特別是為了使成型性良好，優(yōu)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(wàn)以上的高分子量，因此作為單體不能測(cè)定MFR。進(jìn)而，(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物與(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠混煉后的MFR，優(yōu)選與混煉前不變化或比混煉前降低，優(yōu)選與(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的MFR在同樣的范圍。另外，MFR是根據(jù)JIS K7210，在試驗(yàn)溫度230℃、試驗(yàn)負(fù)荷2.16kg的條件下測(cè)定的。
另外，本發(fā)明的(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的Mw/Mn優(yōu)選為3～8的范圍。Mw/Mn為2以下的管子，Mw/Mn過(guò)小，所以很難擠出成型內(nèi)面平滑的管子，為了不影響擠出成型的管子成型時(shí)的環(huán)境溫度地穩(wěn)定地得到良好的內(nèi)面平滑性和容易進(jìn)行擠出成型，優(yōu)選3以上，從得到良好的高溫蠕變特性、抑制有機(jī)質(zhì)向流體的溶出的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選8以下。進(jìn)而，為了均衡性良好地滿(mǎn)足管子的內(nèi)面平滑性、擠出成型的容易性、有機(jī)質(zhì)的溶出(Mw/Mn低時(shí)，能抑制溶出)，最優(yōu)選Mw/Mn為4左右，在實(shí)際制造中考慮到(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的數(shù)值的偏差，Mw/Mn更優(yōu)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(fā)明的(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物，可以用滿(mǎn)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(wú)規(guī)共聚物成分和丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物成分混合來(lái)制造。另外，可以使用聚合裝置，通過(guò)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(xù)式、連續(xù)式的任意方法聚合、制造。另外，也可以通過(guò)串聯(lián)地連結(jié)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(lái)制造。
本發(fā)明的丙烯系樹(shù)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?jī)?yōu)選為10％以上，這樣可以抑制苯乙烯含有量過(guò)少或過(guò)多會(huì)導(dǎo)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(jìn)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(jìn)而抑制低溫脆性，苯乙烯含有量?jī)?yōu)選為40％以下。另外，為了均衡性良好地滿(mǎn)足高溫蠕變特性、低溫脆性、耐沖擊性，苯乙烯含有量最優(yōu)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(wàn)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?jī)?yōu)選寬范圍，更優(yōu)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(fā)明的(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的重均分子量必須是20萬(wàn)以上。如果(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物中配合重均分子量為20萬(wàn)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(jìn)一步抑制低溫脆性，優(yōu)選20萬(wàn)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(méi)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(huì)使(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的制造變得困難，實(shí)用上優(yōu)選數(shù)百萬(wàn)左右、具體來(lái)說(shuō)優(yōu)選20萬(wàn)～300萬(wàn)。另外，(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物與(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠混煉后的MFR，優(yōu)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(cè)定MFR的程度的高分子量，混煉后的MFR就會(huì)降低，所以為了使(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠成為MFR不能測(cè)定的程度的高分子量，重均分子量也必須為20萬(wàn)以上。
本發(fā)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(wú)規(guī)共聚物中時(shí)的耐化學(xué)性、耐氣候性的觀點(diǎn)出發(fā)，氫化率優(yōu)選接近100％，從耐氣候性、耐熱性、耐化學(xué)性的觀點(diǎn)出發(fā)，具體的氫化率優(yōu)選為85％以上，更優(yōu)選90％以上，進(jìn)一步優(yōu)選95％以上。
這里，相對(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠的配合比例必須為1～15質(zhì)量份。這是因?yàn)椋瑸榱说玫搅己玫母邷厝渥兲匦?、?nèi)面平滑性、耐沖擊性，進(jìn)而抑制低溫脆性，優(yōu)選1質(zhì)量份以上；為了得到良好的耐熱性和剛性，優(yōu)選15質(zhì)量份以下。另外，相對(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)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(fā)明的丙烯系樹(shù)脂組合物中優(yōu)選配合光穩(wěn)定劑作為耐氣候劑，可以將它們組合配合。光穩(wěn)定劑，具有補(bǔ)足由紫外光等造成樹(shù)脂組合物劣化所產(chǎn)生的自由基、抑制劣化的效果。另外，作為光穩(wěn)定劑，可以?xún)?yōu)選列舉出位阻胺系。進(jìn)而，位阻胺系光穩(wěn)定劑的重均分子量?jī)?yōu)選為2000以上。這是由于，從抑制向與丙烯系樹(shù)脂組合物所成型的配管部件接觸的流體的溶出的觀點(diǎn)和防止位阻胺系光穩(wěn)定劑的蒸散的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選2000以上。這里，位阻胺系光穩(wěn)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(wěn)定劑的熔點(diǎn)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?jī)?yōu)選為2000～10000的范圍，進(jìn)一步為了不使位阻胺系光穩(wěn)定劑的制造困難，更優(yōu)選2000～5000的范圍。為了抑制向與丙烯系樹(shù)脂組合物所成型的配管部件接觸的流體的溶出，優(yōu)選2000以上。作為重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩(wěn)定劑，可以?xún)?yōu)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(fā)明的配管部件的丙烯系樹(shù)脂組合物中，相對(duì)于丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，還配合(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩(wěn)定劑0.1～1.0質(zhì)量份，成型成本發(fā)明的配管部件。
紫外吸收劑通過(guò)吸收樹(shù)脂組合物最易受劣化的波長(zhǎng)320nm～350nm附近的紫外光，變換為無(wú)害的振動(dòng)能量、熱能量，因此具有抑制樹(shù)脂組合物劣化的效果。作為紫外吸收劑，可以?xún)?yōu)選列舉出例如二苯甲酮系、苯并三唑系、苯甲酸酯系等。
本發(fā)明的丙烯系樹(shù)脂組合物，可以根據(jù)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(lǐng)域發(fā)揮效果、例如抑制注射成型時(shí)的成型溫度導(dǎo)致的氧化，因此優(yōu)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(yōu)選。硫系抗氧化劑在長(zhǎng)期耐熱性方面發(fā)揮效果，例如在用于95℃左右的流體長(zhǎng)期間流經(jīng)的配管中時(shí)，抑制氧化劣化，因此優(yōu)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(dú)使用，但是組合時(shí)發(fā)揮協(xié)同效果，氧化防止效果和長(zhǎng)期耐熱性效果提高，同時(shí)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(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，優(yōu)選配合0.05～1.00質(zhì)量份，優(yōu)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(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，優(yōu)選配合0.05～1.00質(zhì)量份，優(yōu)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(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，優(yōu)選配合0.05～1.00質(zhì)量份，優(yōu)選列舉出例如3，3’-硫代二丙酸雙十八烷基酯等。
本發(fā)明的丙烯系樹(shù)脂組合物，可以根據(jù)需要配合無(wú)機(jī)充填材料。作為無(wú)機(jī)充填材料，優(yōu)選配合滑石，用配合有滑石的本發(fā)明的丙烯系樹(shù)脂組合物成型的配管部件，熱膨脹導(dǎo)致的向長(zhǎng)度方向的伸長(zhǎng)被抑制，在配管部件為管子的情況下，即使流通高溫流體，因?yàn)楣茏訜崤蛎泴?dǎo)致的曲折(meandering)被抑制，所以?xún)?yōu)選。另外，由于滑石不是玻璃纖維那樣的纖維狀，不用擔(dān)心從配管向流體內(nèi)脫落，內(nèi)面的平滑性也不惡化，因此優(yōu)選。無(wú)機(jī)充填材料相對(duì)于丙烯系樹(shù)脂的配合比例，隨無(wú)機(jī)充填材料的種類(lèi)、組合、平均粒徑而變化，優(yōu)選為10質(zhì)量份～30質(zhì)量份。這樣因?yàn)?，從抑制熱膨脹的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選10質(zhì)量份以上，從不降低耐化學(xué)性和耐沖擊性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選30質(zhì)量份以下。
另外，根據(jù)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(wú)機(jī)系等)、潤(rùn)滑劑(液體石蠟等烴系、硬脂酸等脂肪酸、硬脂醇等高級(jí)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(lèi)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(wú)機(jī)系、2-(4-噻唑基)苯并咪唑等有機(jī)系等)、著色劑(氧化鈦等無(wú)機(jī)系、炭黑等有機(jī)系等)、重金屬減活劑(N-水楊酰基-N′-醛肼或N-水楊?；?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(jù)添加劑的種類(lèi)而變化，所以?xún)?yōu)選不使組合物的物性降低、充分發(fā)揮添加劑的效果的配合量。對(duì)上述那樣配合后進(jìn)行熔融混煉的方法不特別限定，通過(guò)使用單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、捏和機(jī)等，能得到各成分均一分散的丙烯系樹(shù)脂組合物。
對(duì)使用了本發(fā)明的丙烯系樹(shù)脂組合物的配管部件不特別限定，可以列舉出例如通過(guò)擠出成型制造的管子、多層管子、通過(guò)注射成型制造的接頭、凸緣、閥、傳導(dǎo)裝置的套管等。
使用本發(fā)明的丙烯系樹(shù)脂組合物制造的配管部件，具有以下優(yōu)異的特性。
(1)能得到高溫蠕變特性?xún)?yōu)異、能長(zhǎng)時(shí)間流通95℃高溫流體的配管部件。
(2)在低溫即使流體凍結(jié)，配管不會(huì)劣化、破損。
(3)能在從高溫到低溫的寬溫度范圍使用。
(4)通過(guò)配合重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩(wěn)定劑，使得在屋外使用時(shí)具有高的耐氣候性，并且由于位阻胺系光穩(wěn)定劑的低分子成分少，因此可以抑制有機(jī)質(zhì)成分、金屬成分向流體的溶出量，能用于食品領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、半導(dǎo)體制造領(lǐng)域等希望低溶出的領(lǐng)域。
(5)通過(guò)配合重均分子量為20萬(wàn)以上的苯乙烯-丁二烯系橡膠，能降低混煉后的MFR、提高內(nèi)面平滑性。

具體實(shí)施例方式 以下，列舉實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
關(guān)于本發(fā)明的丙烯系樹(shù)脂制配管部件，成型成管子，用以下所示試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)其性能。
(1)拉伸試驗(yàn) 根據(jù)JIS K7113，從丙烯系樹(shù)脂制管子切出拉伸試驗(yàn)片，在23±1℃的氣氛中進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)定抗拉強(qiáng)度和拉伸彈性模量。
(2)帶有缺口的Izod沖擊試驗(yàn) 根據(jù)JIS K7110，從丙烯系樹(shù)脂制管子切出帶有缺口的Izod沖擊試驗(yàn)片，在23±1℃和0±1℃的氣氛中分別測(cè)定Izod沖擊強(qiáng)度。
(3)高溫蠕變?cè)囼?yàn) 根據(jù)DIN8078，對(duì)丙烯系樹(shù)脂制管子1000mm，在95±1℃施加內(nèi)壓1.4MPa(管子厚度5.6mm，外徑32mm、由式1的Naday式算出相當(dāng)于試驗(yàn)應(yīng)力3.5MPa的管子內(nèi)壓)，測(cè)定直至破壞的時(shí)間。
管子內(nèi)壓＝(2×管子厚度×試驗(yàn)應(yīng)力)/(管子外徑-管子厚度)…式1 (4)溶出試驗(yàn) 在1000mm丙烯系樹(shù)脂制管子的兩端熔接丙烯制蓋，對(duì)其進(jìn)行禁油處理。之后，加入超純水，用氮?dú)獬錆M(mǎn)殘余的空間，用Saran薄片密封后，放入80℃恒溫水槽。24小時(shí)后，取出該管子。經(jīng)過(guò)以上工序后，用TOC自動(dòng)測(cè)定裝置測(cè)定全有機(jī)碳(TOC)。另外，TOC溶出量根據(jù)聚合物劣化導(dǎo)致的有機(jī)物溶出或配合的有機(jī)性添加劑的溶出有很大差異，該數(shù)值越小，低溶出性越優(yōu)異。
(5)耐氣候性試驗(yàn) 使用上述拉伸試驗(yàn)片，通過(guò)氙弧光源的野外暴露試驗(yàn)裝置(老化計(jì)(weather o meter))，在照射時(shí)間600小時(shí)(照射能量135000kj/m2、相當(dāng)于野外暴露六個(gè)月)下進(jìn)行強(qiáng)制劣化試驗(yàn)。之后測(cè)定拉伸伸長(zhǎng)率，以相對(duì)于照射0小時(shí)的拉伸伸長(zhǎng)率(500％)的變化作為保持率計(jì)算。該保持率越高，耐氣候性越優(yōu)異。
(6)內(nèi)面平滑性試驗(yàn) 切出20℃氣氛中的長(zhǎng)度500mm的聚丙烯系樹(shù)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(cè)定管子內(nèi)面的2維表面粗糙度，用十點(diǎn)平均算出內(nèi)面粗糙度Rz。
首先，用不同配合的丙烯系樹(shù)脂組合物成型管子，對(duì)管子進(jìn)行機(jī)械物性的評(píng)價(jià)。
實(shí)施例1 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度101℃)100質(zhì)量份、氫化的苯乙烯-丁二烯類(lèi)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(wàn))7.5質(zhì)量份、作為位阻胺系光穩(wěn)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量份，用雙螺桿擠出機(jī)混煉造?；圃斐苫鞜捄蟮腗FR為0.43g/10分鐘的丙烯系樹(shù)脂組合物。得到的樹(shù)脂組合物用單螺桿擠出機(jī)，在圓筒溫度220℃下成型成厚度5.6mm、外徑32mm的丙烯系樹(shù)脂制管子，用管子制作各種試驗(yàn)用試料，實(shí)施拉伸試驗(yàn)、帶有缺口的Izod沖擊試驗(yàn)、高溫蠕變?cè)囼?yàn)、溶出試驗(yàn)、耐氣候性試驗(yàn)、內(nèi)面平滑性試驗(yàn)。結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例2 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度101℃)100質(zhì)量份、氫化苯乙烯-丁二烯類(lèi)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(wàn))6.7質(zhì)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(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)定劑和抗氧化劑，混煉造?；?，用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例3 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度101℃)100質(zhì)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(wàn))8.2質(zhì)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(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)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(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例4 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度101℃)100質(zhì)量份、氫化苯乙烯-丁二烯類(lèi)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(wàn))8.4質(zhì)量份、丙烯均聚物(乙烯含有量0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度118℃)10.5質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)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(shù)脂組合物成型成管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)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(jié)晶化溫度118℃)100質(zhì)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(wàn))7.5質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)定劑和抗氧化劑、混煉造?；?、用混煉后MFR為0.44g/10分鐘的丙烯系樹(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
[比較例2] 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度101℃)100質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的抗氧化劑、混煉造?；⒂没鞜捄驧FR為0.54g/10分鐘的丙烯系樹(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
[比較例3] 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度101℃)100質(zhì)量份、氫化苯乙烯-丁二烯類(lèi)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(wàn))20.5質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)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(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
[比較例4] 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度101℃)100質(zhì)量份、氫化的苯乙烯-丁二烯類(lèi)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(wàn))7.5質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)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(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
[比較例5] 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量6.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度84℃)100質(zhì)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(wàn))7.5質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)定劑和抗氧化劑、混煉造?；?、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
[比較例6] 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝9、結(jié)晶化溫度84℃)100質(zhì)量份、氫化苯乙烯-丁二烯類(lèi)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(wàn))7.5質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)定劑和抗氧化劑、混煉造?；⒂没鞜捄驧FR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
[比較例7] 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝2、結(jié)晶化溫度84℃)100質(zhì)量份、氫化苯乙烯-丁二烯類(lèi)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(wàn))7.5質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)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(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
[比較例8] 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量1.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝13、結(jié)晶化溫度84℃)100質(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的光穩(wěn)定劑和抗氧化劑、混煉造?；⒂没鞜捄驧FR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。
[比較例9] 配合丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物(乙烯含有量3.0％、MFR0.5、Mw/Mn＝4、結(jié)晶化溫度101℃)100質(zhì)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(wàn))7.5質(zhì)量份、作為位阻胺系光穩(wěn)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(zhì)量份、與實(shí)施例1同樣的抗氧化劑、混煉造?；?、用混煉后MFR為0.42g/10分鐘的丙烯系樹(shù)脂組合物成型管子，實(shí)施各種評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。


根據(jù)表1可知，與實(shí)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(shí)施例1的1/2左右。另外，與實(shí)施例1相比，比較例5使用乙烯含有量為6％的丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物，由于乙烯含有量過(guò)多，因此抗拉強(qiáng)度、拉伸彈性模量變小，高溫蠕變特性變短為實(shí)施例1的1/4左右。因此，(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的乙烯含有量在2～5％的范圍，能具有良好的抗拉強(qiáng)度、拉伸彈性模量、高溫蠕變特性。
與實(shí)施例1相比，比較例2不配合(B)苯乙烯-丁二烯類(lèi)橡膠，所以高溫蠕變特性變短為不到實(shí)施例1的1/2，沖擊強(qiáng)度也變小為實(shí)施例1的2/3，內(nèi)面粗糙度是實(shí)施例1的2.5倍。進(jìn)而由于不加入光穩(wěn)定劑，所以耐氣候性變低為不到實(shí)施例1的3/5。另外，與實(shí)施例1相比，比較例3由于(B)苯乙烯-丁二烯類(lèi)橡膠的配合量過(guò)多，為20.5質(zhì)量份，因此抗拉強(qiáng)度、拉伸彈性模量變小，高溫蠕變特性變短為不到實(shí)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(nèi)面平滑性提高的效果，由于實(shí)施例1的數(shù)值在充分容許的范圍內(nèi)，所以作為在高溫用配管部件方面的用途，相對(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，(B)苯乙烯-丁二烯類(lèi)橡膠必須為1～15質(zhì)量份。
另外，與實(shí)施例1的苯乙烯-丁二烯類(lèi)橡膠的重均分子量為23萬(wàn)相比，比較例4的苯乙烯-丁二烯類(lèi)橡膠的重均分子量小，為10萬(wàn)，所以高溫蠕變特性大幅變短為實(shí)施例1的1/5。因此，通過(guò)使(B)苯乙烯-丁二烯類(lèi)橡膠的重均分子量為20萬(wàn)，能得到用丙烯類(lèi)樹(shù)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(shí)施例1相比，比較例6由于丙烯-乙烯無(wú)規(guī)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?yōu)閷?shí)施例1的1.4倍。
另外，與實(shí)施例1相比，比較例7由于丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的Mw/Mn變小為2，因此很難擠出成型內(nèi)面平滑的管子，內(nèi)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(lái)應(yīng)該變少，但是由于內(nèi)面不平滑，所以表面積變大，實(shí)際為實(shí)施例1的2.0倍。
進(jìn)而，與實(shí)施例1相比，比較例8的乙烯含有量為1％的丙烯-乙烯無(wú)規(guī)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?yōu)閷?shí)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(qiáng)度、高溫蠕變特性降低。
與實(shí)施例1相比，比較例9的位阻胺系光穩(wěn)定劑的重均分子量不到2000，位阻胺系光穩(wěn)定劑成為低分子成分，TOC溶出量多。通過(guò)相對(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，配合(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩(wěn)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(shí)施例2，配合有滑石作為無(wú)機(jī)充填材料，得到與實(shí)施例1基本同等的特性。通過(guò)配合滑石，能抑制配管部件熱膨脹導(dǎo)致的向長(zhǎng)度方向的伸長(zhǎng)，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(shí)施例2與實(shí)施例3比較，由于如果如實(shí)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(shí)施例2的抗拉強(qiáng)度、拉伸彈性模量降低若干。為了充分發(fā)揮配合滑石的效果，相對(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，優(yōu)選配合滑石10質(zhì)量份以上。另外，如果在實(shí)施例2中進(jìn)一步加入滑石，則剛性增加，Izod沖擊值降低，所以相對(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，優(yōu)選配合滑石30質(zhì)量份以下。這樣，在配合滑石的情況下，相對(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，優(yōu)選為10質(zhì)量份～30質(zhì)量份。
實(shí)施例4是向?qū)嵤├?中配合丙烯均聚物作為其他聚合物成分。實(shí)施例4與實(shí)施例1比較，發(fā)現(xiàn)拉伸彈性模量提高。這樣在想要進(jìn)一步改良實(shí)施例1的物性時(shí)，相對(duì)于(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)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(fā)明的以(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物和(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠為必要成分的丙烯系樹(shù)脂制配管部件，由于高溫蠕變特性?xún)?yōu)異，因此能耐受95℃高溫流體的長(zhǎng)期間流淌。另外，由于低溫時(shí)的Izod沖擊強(qiáng)度好，所以能抑制低溫脆性，即使流體凍結(jié)，配管也不會(huì)劣化、破損。這時(shí)對(duì)于低溫，能使用至零下20℃。因此，本發(fā)明的丙烯系樹(shù)脂制配管部件能在寬溫度范圍下使用。另外，通過(guò)配合重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩(wěn)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(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、半導(dǎo)體制造領(lǐng)域等的供給純水、藥液的配管線(xiàn)。
另外，本實(shí)施例使用通過(guò)擠出成型制作的丙烯類(lèi)樹(shù)脂制管子，而在通過(guò)擠出成型制作的多層管子、通過(guò)注射成型制作的接頭、凸緣、閥、傳動(dòng)裝置的套管等其他的配管部件中，可以得到同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種使用丙烯系樹(shù)脂組合物而成型的配管部件，其特征在于，所述丙烯系樹(shù)脂組合物以(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份和(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠1～15質(zhì)量份作為必要成分，且混煉后的熔體流動(dòng)速率為0.01～2.00g/10分鐘，其中，所述(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的乙烯含有量為2～5％，結(jié)晶化溫度為86～105℃、熔體流動(dòng)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(wàn)以上，
在所述丙烯系樹(shù)脂組合物中，相對(duì)于丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，還配合有(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩(wěn)定劑0.1～1.0質(zhì)量份。
2.根據(jù)權(quán)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(lèi)橡膠為氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡膠。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用丙烯系樹(shù)脂組合物而成型的配管部件，其特征在于，所述丙烯系樹(shù)脂組合物以(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份和(B)苯乙烯-丁二烯系橡膠1～15質(zhì)量份作為必要成分，且混煉后的熔體流動(dòng)速率為0.01～2.00g/10分鐘，其中，所述(A)丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物的乙烯含有量為2～5％，結(jié)晶化溫度為86～105℃、熔體流動(dòng)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(wàn)以上，在所述丙烯系樹(shù)脂組合物中，相對(duì)于丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物100質(zhì)量份，還配合有(C)重均分子量為2000以上的位阻胺系光穩(wěn)定劑0.1～1.0質(zhì)量份。另外，還提供一種使用上述丙烯系樹(shù)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(lèi)橡膠為氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡膠。
文檔編號(hào)F16L9/12GK101611089SQ20088000520
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者井上隆規(guī), 興梠英裕 申請(qǐng)人:旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社