CN101213250B - 配管部件用丙烯类树脂组合物、使用该组合物成形的配管部件以及多层配管部件 - Google Patents

Abstract

一种配管部件用丙烯类树脂组合物、使用其成形的配管部件以及多层配管部件，关于该配管部件用丙烯类树脂组合物，必要成分为(a)65～90质量份的丙烯树脂均聚物、(b)10～25质量份的平均粒径为1～10μm的滑石和(c)1～10质量份的选自乙烯·丙烯类橡胶、乙烯·丁烯类橡胶、苯乙烯·丁二烯类橡胶、苯乙烯·异戊二烯类橡胶的至少一种橡胶成分，并且将这些(a)～(c)熔融混炼后的MFR为0.01～2.00g/10分钟。

Description

配管部件用丙烯类树脂组合物、使用该组合物成形的配管部件以及多层配管部件

技术领域

本发明涉及适用于60℃以上的高温流体流经的配管线路的由挤出成形法制造的管、由注射成形法制造的接头、法兰、阀以及液压传动装置的外罩等配管部件中所使用的丙烯类树脂组合物以及使用该组合物成形的配管部件，更加详细而言，涉及由于线膨胀系数低从而尤其在使用流通有高温流体的配管线路时可抑制伴随热膨胀配管部件在长度方向上伸长、另外由于长期的蠕变性优良且紫外线劣化较小从而配管部件的长期寿命优良、而且由于熔接性好从而熔接施工得到的接合部分的品质良好这样的配管部件用丙烯类树脂组合物、使用该组合物成形的配管部件以及多层配管部件。 

背景技术

现有的丙烯类树脂组合物，具有刚性、耐热性或耐化学性等优良特性，使用其成形的丙烯类树脂制配管部件被广泛应用于各种工厂、医疗领域、建筑领域等。尤其是，丙烯类树脂制管，具有对于高温区的酸·碱的耐性，价格也便宜，因此适用于工业领域的高温化学液配管、热液体供给用配管，今后也期待有更广泛的普及。 

但是，在将丙烯类树脂制管用作流过高温流体的配管线路的情况下，由于通常的丙烯类树脂的线膨胀系数在12×10^-5～15×10^-5/℃左右，所以存在随着热膨胀、管在长度方向上的伸长变大这样的问题。因此，在将管固定并流过60℃以上的高温流体时，由于随着热膨胀管在长度方向上伸长而导致产生蜿蜒现象，从而在管上产生较大的应变应力，有损管的长期寿命，不仅如此，由于在与接头、阀的接续部分发生应变而可能导致发生流体泄露。作为对策，有在管上以一定间隔设置コ字形的流路(伸缩曲管)以缓 和管的膨胀的方法和使用伸缩管的方法，但因此存在需要将设置空间变得较大、配管花费成本这样的问题。因此，希望降低丙烯类树脂制管自身的热膨胀。 

作为抑制丙烯类树脂组合物的热膨胀的方法，一直以来使用丙烯类树脂与无机填充材料相配合的方法，其中，有一种橡胶改性聚丙烯树脂材料，该树脂材料是由100份的聚丙烯和20～50份的乙烯·丙烯橡胶所构成的树脂、与由0～20份的滑石与2.5～20份的晶须所构成的无机质的填充剂相配合而成的(日本特开昭63-57653号公报)。该树脂材料，主要用于保险杠等机动车部件，能得到耐冲击性优良、线膨胀系数低这样的效果。 

另外，以往，作为以提高丙烯类树脂组合物的刚性与耐热性为目的而使用表面处理过的滑石高含量地填充无机填充材料的材料有：一种由100重量份的聚丙烯类树脂与30～400重量份的表面处理滑石所构成的聚丙烯类树脂组合物，其中，表面处理滑石是相对于100重量份的滑石利用0.1～5重量份的硅油与0.1～5重量份的高级脂肪酸金属盐进行表面处理(日本特开2000-256519号公报)。该树脂组合物，能够良好地适用于以机动车部件为首的各种工业产品，能够得到较少发生黑点(目ヤニ，污物)、分散性优良的效果。 

可以大致类推出这些现有的丙烯类树脂组合物只要在组合物中配合无机填充材料就能够抑制热膨胀，但是至今还没有确认在添加了无机填充材料的丙烯类树脂组合物中考虑到配管部件所必需的特性的技术。即便将现有技术按部就班地用于配管部件用途，仅仅添加无机填充材料是不能满足作为配管部件的特性的，实际上不能直接用于配管部件。另外，也没有考虑到作为配管部件的重要要素即蠕变特性。蠕变特性是不能通过抗拉强度、艾氏冲击强度等短期试验进行考察的，长期的蠕变特性不良的丙烯类树脂组合物不适用于配管部件。 

作为现有的丙烯类树脂制配管部件，存在由下述的聚丙烯形成的聚丙烯制管，即，该聚丙烯在230℃、2.16kg的载荷下所测定的熔体流动速率在0.005～5g/10分钟的范围内，通过差示扫描型热量计所测定的吸热曲线 的最大峰值位置处的温度在128～172℃的范围内，密度在898～917kg/m³ 的范围内，由碳原子数为4～20的α-烯烃衍生出的构成单元的含有比例在0～6摩尔％的范围内，200℃下成形的冲压片试验件的弯曲弹性模量在800～2,600MPa的范围内(日本特开平10-195264号公报)。该管不含有无机填充材料、其他的抑制线膨胀系数那样的添加剂，由特定的聚丙烯形成，因此得到机械强度优异这样的效果。 

发明内容

如上所述，在现有的丙烯类树脂制配管部件中，不含有无机填充材料、其他的抑制线膨胀系数的添加剂，根据组成线膨胀系数少说也在12×10^-5/℃左右，因此在对管进行固定施工使高温流体流过时，会随着热膨胀管在长度方向上伸长从而导致发生蜿蜒现象，会在管上产生较大的应变应力从而管的长期寿命受损。 

另外，当在上述那样的丙烯类树脂组合物中单纯添加无机填充剂时，在管成形中下垂(drawdown)较大而不能成形，或者假设即便能够成形管，也会因耐热性不够充分导致管的寿命缩短、或得不到作为配管部件的充分的拉伸弹性模量从而容易发生破损等等出现各种问题。 

本发明的目的在于：克服上述那样的现有丙烯类树脂制配管部件所具有的缺点，提供由于线膨胀系数低从而尤其在用于流通有高温流体的配管线路时可抑制伴随热膨胀配管部件在长度方向上伸长、另外由于长期的蠕变性优良且紫外线劣化较小从而配管部件的长期寿命优良、而且由于熔接性好从而熔接施工得到的接合部分的品质良好这样的配管部件用丙烯类树脂组合物、使用该组合物成形的配管部件以及多层配管部件。 

本发明者们为了开发出具有上述优良性质的配管部件用丙烯类树脂组合物以及使用其而构成的配管部件，反复认真地进行了研究，结果发现用必须有特定的丙烯树脂、滑石和橡胶成分的配合类的树脂组合物所成形的配管部件可实现上述目的，于是完成了本发明。 

即，本发明是配管部件用丙烯类树脂组合物以及使用其而形成的配管部件，其中，第一特征在于，必要成分为(a)65～90质量份的丙烯树脂均聚物、(b)10～25质量份的平均粒径为1～10μm的滑石和(c)1～10质量份的选自乙烯·丙烯类橡胶、乙烯·丁烯类橡胶、苯乙烯·丁二烯类橡胶、苯乙烯·异戊二烯类橡胶的至少一种橡胶成分，将这些(a)～(c)熔融混炼后的MFR为0.01～2.00g/10分钟；第二特征在于，还配合有选自紫外线吸收剂、光稳定剂的至少一种；第三特征在于，线膨胀系数为5×10^-5/℃～8×10^-5/℃；第四特征在于，在(a)丙烯树脂均聚物中，分子量分布(Mw/Mn)为3～12；第五特征在于，在95℃的环境下施加3.5MPa的拉伸载荷时的蠕变特性中，达到破坏为止的时间大于等于1000小时；第六特征在于，进一步配合有选自滑石表面处理剂、重金属钝化剂的至少一种；第七特征在于，是使用所述丙烯类树脂组合物而成形的配管部件；第八特征在于，是具备由所述丙烯类树脂组合物构成的层的多层配管部件。

附图说明

图1是利用高温流体的实际流动试验的说明图。 

图2是进行利用高温流体的实际流动试验后的照片。 

标号说明 

1...管 

2...H形钢 

3...固定部件 

4...固定夹具 

5...金属模具温度调节机 

发明的详细说明 

本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物所使用的(a)丙烯树脂均聚物，是乙烯含有量为1质量％以下的丙烯树脂均聚物，通常被称为均聚型丙烯树脂。在丙烯树脂中，另有无规型丙烯树脂、嵌段型丙烯树脂，但均聚型丙烯树脂，与无规型丙烯树脂相比能够降低线膨胀系数，与嵌段型丙烯树脂相比蠕变特性优良，因此可抑制与热膨胀相伴的配管部件的在长度方向上的伸长，能得到配管部件的长期寿命，所以优选。另外，对丙烯树脂均聚物的聚合方法、聚合催化剂没有特别限定，但优选分子量分布(Mw/Mn)在3～12的范围内，更加优选在4～8的范围内。从降低挤出成形得到的管的内表面粗糙度的观点出发优选在3以上，从提高蠕变特性、耐冲击性的观点出发优选在12以下。 

(a)丙烯树脂均聚物的配合比例为65～90质量份。这是因为，从提高耐冲击性这一点出发配合比例必须在65质量份以上，从提高热膨胀特性这一点出发必须在90质量份以下。 

本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物所使用的(b)滑石的平均粒径为1～10μm。这是因为，从不使挤出成形、注射成形等的成形性降低这一点出发平均粒径必须在1μm以上，从提高热膨胀特性、耐冲击性这一点出发平均粒径必须在10μm以下。 

(b)滑石的配合比例为10～25质量份。这是因为：考虑到能够降低线膨胀系数，由此抑制配管部件(特别是管)随着热膨胀在配管部件的长度方向上伸长，从而防止在配管部件上产生较大的应变应力，必须在10质量份以上，从能够提高耐化学性、耐冲击性、另外能够不降低熔接强度地进行配管部件的良好的施工这一点出发必须在25质量份以下。 

本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物所使用的(c)橡胶成分，是从乙烯·丙烯类橡胶、乙烯·丁烯类橡胶、苯乙烯·丁二烯类橡胶、苯乙烯·异戊二烯类橡胶中所选择的至少一种，也可以将它们组合多个地配合。另外，关于苯乙烯·丁二烯类橡胶、苯乙烯-异戊二烯类橡胶，还包括氢化物，从使用丙烯类树脂组合物制成配管部件时可提高耐化学性、耐气候性这一点出发，优选氢化率接近100％。另外，这些橡胶成分与丙烯树脂均聚物的相溶性良好，在丙烯树脂均聚物基体中微分散从而发挥较高的冲击吸收效果，所以优选。其中尤其是苯乙烯·丁二烯类橡胶，与其他的橡胶成分相比，能够以较低的配合量发挥较高的冲击吸收效果。而且，由于配合量较少，从而能够将因橡胶成分的配合而引起的配管部件用丙烯类树脂组合物的蠕变特性的降低抑制在最小限，因为这一点而优选。另外，只要是苯乙烯-丁二烯类橡胶的聚苯乙烯校对的重量平均分子量在20万以上的超高分子型，就能够几乎不降低配管部件用丙烯类树脂组合物的蠕变特性，因为这一点而更加优选。 

(c)橡胶成分的配合比例为1～10质量份。这是因为，从提高耐冲击性这一点出发必须在1质量份以上，从提高长期的蠕变特性这一点出发必 须在10质量份以下。 

另外，优选在本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物中作为耐气候剂配合紫外线吸收剂或者光稳定剂，也可以将它们组合配合。如果在丙烯树脂中配合滑石等无机填充材料，则容易紫外线劣化，因此在将由本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物成形而成的配管部件在室外使用的情况下，通过配合耐气候剂而防止紫外线劣化，因此优选。作为紫外线吸收剂，可以举出二苯甲酮类、苯并三唑类、苯甲酸酯类等，作为光稳定剂可以举出受阻胺类等。出于没有与抗氧化剂相反的效果、另外在接触高温流体时从丙烯树脂的溶出较少等的原因，作为耐气候剂优选使用苯二甲酮类。另外，耐气候剂相对于(a)丙烯树脂均聚物配合0.2～1.0质量份。 

而且，优选在本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物中配合滑石表面处理剂或重金属钝化剂，还可以将它们组合配合。这是因为：考虑到会因滑石吸收了耐气候剂而导致耐气候剂的效果不能充分发挥，从而为了抑制滑石吸收耐气候剂而配合滑石表面处理剂或者重金属非活性剂，由此有效地发现紫外线劣化作用，配管部件的耐气候性提高，所以优选。作为滑石表面处理剂，可以举出有机硅烷化合物、脂肪酸酯、脂肪酸二乙醇酰胺等，作为重金属非活性剂，可以举出肼类、酰胺衍生物、苯并三唑类等。出于以较少的配合量就见效且廉价的原因，特别优选使用脂肪酸酯。 

在本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物中，除此之外还可以根据需要配合抗氧化剂、润滑剂、成核剂、颜料等。 

对如上配合后进行熔融混炼的方法没有特定限定，通过使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏和机等，能够得到各成分均匀分散的配管部件用丙烯类树脂组合物。 

这样制造出的配管部件用丙烯类树脂组合物的熔体流动速率(以下记为MFR)必须在0.01～2.00g/10分钟，更加优选在0.10～0.60g/10分钟。为了得到配管部件用丙烯类树脂组合物的良好的生产性优选MFR在0.01g/10分钟以上，为了抑制管成形中的下垂、得到良好的应力开裂性优选MFR在2.00g/10分钟以下。另外MFR，是以JIS K7210为基准，在试 验温度230℃、试验载荷2.16kg的条件下所测定的。 

如上所述制造的配管部件用丙烯类树脂组合物的蠕变特性，优选在95℃的环境中施加3.5MPa的拉伸载荷的条件下，达到破坏为止的时间为1000小时以上。这对于阀、管之类的丙烯类树脂制配管部件来说，由于能够在施加内压的状态下流过高温流体地长期使用，所以优选。另外，所谓在95℃的环境中施加3.5MPa的拉伸载荷的条件下达到破坏为止的时间为1000小时以上是相对于试验片的试验条件，这在针对配管部件尤其是管进行试验的情况下，能够通过施加管内压来进行试验，该管内压相当于施加了与拉伸载荷3.5MPa等同的拉伸载荷。此时的管内压，能够根据管的外径、壁厚以及拉伸载荷3.5MPa，通过(1)式所表示的Naday式进行换算。 

管内压＝(2×管壁厚×拉伸载荷)/(管外径-管壁厚)...(1) 

例如若是管的壁厚为3.0mm、外径为32mm的管，根据(1)式求得管内压为0.7MPa。 

本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物的线膨胀系数，优选为5×10^-5/℃～8×10^-5/℃。这可防止在对由本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物成形的配管部件(尤其是管)进行固定施工并流过高温流体时，由于与热膨胀相伴的在配管部件的长度方向上的伸长而导致产生蜿蜒现象，由此在配管部件上产生较大的应变应力、管劣化从而配管部件的长期寿命受损，或者在管与接头、阀等的接续部分产生应变从而发生流体的泄漏，因此优选。 

另外，还可以是具备由本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物形成的层的多层配管部件。对层的数量、各层的材质没有特别限定，但由本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物构成的层以外的层是线膨胀系数大于8×10^-5/℃的树脂的情况下，更加有效。这在作为例如内层(接触液体层)是线膨胀系数为15×10^-5/℃的烯烃类树脂、外层是由本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物构成的层这样的两层管的多层配管部件的情况下，由于外层是线膨胀系数较低的本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物，从而能够降低两层管的线膨胀系数，同时在内层能够得到烯烃类树脂的耐化学性， 因此优选。另外，如果内层的树脂是耐化学性良好且溶出性良好的树脂，则特别适用于半导体制造工厂的配管这样的不宜金属离子的溶出的用途。另外，由配管部件用丙烯类树脂组合物构成的层，可以设置在内层、外层、中间层中的任意层，还可以设置在多层上。另外，对由本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物构成的层以外的层的材质没有特别限定，但优选，聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯等的烯烃类树脂，也可以是ABS树脂、聚酰胺树脂、聚1，1二氟乙烯等的氟树脂等。 

使用本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物成形的配管部件没有特别限定，可以举出由挤出成形所制造的管、多层管、由注射成形所制造的接头、法兰、阀、液压传动装置的外罩等以及由多层成形所制造的接头、法兰、阀、液压传动装置的外罩等。 

具体实施方式

以下，举出实施例更加详细地说明本发明，但本发明并不仅仅限定于这些实施例。 

使用本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物成形管，用以下所示的试验方法对其性能进行评价，对在外层具有由本发明的丙烯类树脂组合物形成的层的两层管的性能，用以下所示的(1)线膨胀系数测定和(8)溶出试验方法进行评价。 

(1)线膨胀系数测定试验 

以JIS K 7197为基准，从丙烯类树脂制管上切下厚度5.0mm、宽度5.0mm、长度10.0mm的线膨胀测定用试验片，在23～100℃的范围进行线膨胀系数测定试验。 

(2)拉伸试验 

以JIS K 7113为基准，从丙烯类树脂制管上切下相当于1号类型试验片的厚度3.1mm、宽度10.0mm、长度175.0mm的拉伸试验片，在23±1℃的环境中进行拉伸试验，测定抗拉强度以及拉伸弹性模量。 

(3)带缺口的艾氏冲击试验 

以JIS K 7110为基准，从丙烯类树脂制管上切下相当于试验片类型4的厚度3.1mm、宽度12.5mm、长度63.0mm、缺口深度2.5mm的带缺口的艾氏冲击试验片，在23±1℃的环境中测定艾氏冲击强度。 

(4)蠕变试验 

以D I N 8087为基准，对1000mm的丙烯类树脂制管，在95±1℃下施加0.7MPa的内压(根据(1)式即Naday式算出管厚度3.0mm、外径32mm、拉伸载荷3.5MPa的管的内压)，测定达到破坏为止的时间。 

管内压＝(2×管厚度×拉伸载荷)/(管外径-管厚度)...(1) 

(5)熔接试验 

使用对接熔接机对500mm的丙烯类树脂制管彼此之间进行对接接合，以对接部分成为中心的方式作成试验片，进行拉伸试验。熔接试验的合格判定为，将该拉伸试验的结果与(2)的拉伸试验中应变为2％时的抗拉强度相比较，如果大于等于应变为2％时的抗拉强度则判定为熔接强度合格(在表1中记为○)，如果不到应变为2％时的抗拉强度则判定为熔接强度不合格(在表1中记为×)。另外，上述的合格判定，是基于根据DVS2205的PP管施工时的容许应变率为2％以下这样的规定而确定的。 

(6)耐气候性试验 

使用上述拉伸试验片，通过充氙弧光光源的野外暴露试验装置(耐气候性测试仪)，照射600小时(照射能量为135,000KJ/m²、相当于在野外暴露6个月)，这样进行强制劣化试验。之后，测定拉伸伸长率，计算出从照射零时间的拉伸伸长率(500％)的变化作为保持率。该保持率越高，耐气候性越优异。 

(7)利用高温流体的实流试验 

使用图1所示的试验装置，将外径63mm、壁厚6mm、长度4000mm的丙烯类树脂制管放置在4500mm的H形钢2上，两端用固定部件3固定，用固定夹具4固定从管端部起管长度的三分之一的位置，在管中注满水后，使用金属模具温度调节机5(MCJ、松井制作所制)在管内流通90℃的热水，保持这种状态经过1个小时之后，目视确认管的状态。 

(8)溶出试验 

在1000mm的管的一个端部熔接丙烯树脂制管底，对其进行禁油处理。之后，在管内注入超纯水，剩余的空间用氮气充满，用萨冉树脂(saran)薄片将管的另一端密封，之后，放入80℃的恒温水槽中，保持24小时。之后，取出管，用原子吸光分析装置测定装入管内的超纯水的Mg离子的浓度。 

首先，通过不同配合的丙烯类树脂组合物形成管，对管进行机械物理性能的评价。 

实施例1 

将75质量份的作为丙烯树脂均聚物的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和5质量份的氢化苯乙烯-丁二烯橡胶(以下，记为氢化SBR)(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，用双螺杆挤出机混炼，进行颗粒化，制成MFR为0.5g/10分钟的丙烯类树脂组合物。将所得到的树脂组合物，用单螺杆挤出机在滚筒温度为220℃下成形为厚度3.0mm、外径32mm的丙烯类树脂制管，利用管制作各种试验用的试验片，实施线膨胀系数测定试验、拉伸试验、带缺口的艾氏冲击试验、蠕变试验、熔接试验。结果在表1中表示。 

实施例2 

将70质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和10质量份的乙烯-丙烯橡胶(以下，记为EPR)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

实施例3 

将75质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝12、MFR0.5)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

比较例1 

将90质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、5质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

比较例2 

将80质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)和20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

比较例3 

将65质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、30质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

比较例4 

将65质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和15质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

比较例5 

将75质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的平均粒径80μm的云母和5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

比较例6 

将75质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的平均粒径3μm的碳酸钙和5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果 在表1中表示。 

比较例7 

将75质量份的嵌段型丙烯树脂(MFR0.5、B701WB、三井化学(株)制)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

比较例8 

将75质量份的无规型丙烯树脂(MFR0.5、B221WB、三井化学(株)制)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施各种评价试验。结果在表1中表示。 

[0077] 根据表1可知，实施例1～3在丙烯树脂均聚物即均聚型丙烯树脂中配合滑石与橡胶成分，因而管的线膨胀系数在8×10^-5/℃以下。这样只要是线膨胀系数在8×10^-5/℃以下的管，就能够抑制在高温流体流过时因热膨胀使管伸长导致发生蜿蜒现象，并且由于施加于管上的应力应变变小，因此能够防止由应变所导致的管劣化、流体泄漏。另外，从蠕变特性来看，在实施例3中为700小时，这与实施例1、实施例2相比稍微降低，但是可以作为配管部件使用，只要是不施加内压的用途就没有问题。在实施例1、实施例2中蠕变特性在1000小时以上，因此，能够在施加内压的状态下流过高温的流体地长期使用。另外，实施例1与实施例3相比蠕变特性良好是因为分子量分布(Mw/Mn)不同，因此，分子量分布(Mw/Mn)优选在3～12的范围内，更加优选在4～8的范围内。另外，熔接性也良好，因此，熔接施工得到的接合部分的品质与管的部分大致相同。根据以上的内容可知，实施例作为树脂制管均衡性优异。 

另外，比较例1因为滑石的配合量较少所以线膨胀系数与实施例1相比大6成左右，比较例3因为滑石的配合量过多，导致熔接性受损，得不到必要的熔接强度。比较例2没有配合橡胶成分，因此艾氏冲击强度小到为实施例1的4成左右，而且得不到必要的熔接强度，比较例4因为橡胶成分的配合量过多，导致蠕变特性受损，到破损为止的时间缩短到实施例1的2成左右。因此，为了使线膨胀系数较低、长期的蠕变特性优异、并获得熔接强度，必须将滑石与橡胶成分作为必要成分用于丙烯树脂均聚物中。另外，与没有配合橡胶成分的比较例2相比，在实施例1与实施例2中艾氏冲击强度大致相同地得到提高，但是关于橡胶成分的量，在实施例1中为5质量份的氢化SBR，与此相对在实施例2中为10质量份的EPR，从而氢化SBR是其一半的量，因此当使用氢化SBR时与其他的橡胶成分相比能够以较少的量发挥较高的冲击吸收效果。橡胶成分的配合量较少，就能够将由于橡胶成分的配合而引起的配管部件用丙烯类树脂组合物的蠕变特性的降低抑制在最低限。而且，滑石、橡胶成分的配合量过多或过少都不能得到充分的效果，需要相对于65～90质量份的丙烯树脂均聚物使滑 石在10～25质量份的范围内，橡胶成分在1～10质量份的范围内。 

另外，比较例5没有配合滑石而是使用云母作为无机填充剂，从而拉伸弹性模量变得过大，因此高温流体流过时所发生的管的应力应变变大，管的长期寿命受损。比较例6没有配合滑石而是使用碳酸钙作为无机填充剂，从而线膨胀系数与实施例1相比大4成左右，蠕变特性也受损。因此，即便使用滑石以外的无机填充剂，配管部件的长期寿命也变差，所以滑石必须作为必要成分。 

另外，比较例7使用嵌段型丙烯树脂，蠕变特性受损，达到破损为止的时间缩短到实施例1的1成以下(2％左右)，管的长期寿命受损。比较例8使用无规型丙烯树脂，因此线膨胀系数与实施例1相比要大3成左右。因此，本发明中所使用的丙烯树脂必须是均聚型丙烯树脂也就是丙烯树脂均聚物，只要是丙烯树脂均聚物，则蠕变特性良好、可抑制由热膨胀所导致的配管部件在长度方向上的伸长从而能够用作配管材料。 

接着，在实施例1中配合滑石表面处理剂、重金属钝化剂而成形管，对管进行耐气候性试验的评价。 

实施例4 

将74.6质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)、5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)与0.4质量份的紫外线吸收剂(AM-340、日产フエロ化学制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施耐气候性试验。结果在表2中表示。 

实施例5 

将74.3质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)、5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)、0.4质量份的紫外线吸收剂(AM-340、日产フエロ化学制)与0.3质量份的重金属钝化剂(ZS-91、旭电化工业制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施耐气候性试验。结果在表2中表示。 

实施例6 

将74.5质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)、5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)、0.4质量份的紫外线吸收剂(AM-340、日产フエロ化学制)与0.1质量份的滑石表面处理剂(MK-600、味の素(注册商标)フ アインテクノ制)进行配合，与实施例1相同地成形管，实施耐气候性试验。结果在表2中表示。 

表2 各种配合比例的组合物与由它们制造的管的耐气候性试验结果 

根据表2，与实施例1相比较，实施例4、5、6配合了紫外线吸收剂、重金属钝化剂、滑石表面处理剂，因此耐气候性提高。尤其是，通过将紫外线吸收剂与重金属钝化剂或滑石表面处理剂组合地进行配合，耐气候性进一步提高。另外，紫外线吸收剂使用光稳定剂也能够得到同样的效果。由此，如果配合紫外线吸收剂或光稳定剂，则能够提高耐气候性，并且通过与紫外线吸收剂或光稳定剂组合地配合重金属钝化剂或滑石表面处理剂，能够进一步提高耐气候性。通过提高耐气候性，即便在室外使用配管部件也能够抑制发生紫外线劣化，从而维持长期寿命。 

接着，改变与丙烯树脂均聚物配合的滑石的配合量地成形管，比较使 高温的流体流过时管的状态，为此对实施例1和比较例1进行利用高温流体的实流试验。试验结果在图2中表示。 

实施例1中线膨胀系数为6.5×10^-5/℃，比较例1中线膨胀系数为10.2×10^-5/℃。根据图2，比较例1的管的状态为大幅蜿蜒，与此相比，实施例1的管的状态是稍微弯曲，管在长度方向上的伸长被抑制。另外，由于比较例1发生大幅蜿蜒的现象，会在配管部件上产生较大的应变应力，例如在设在管配管的中途的固定夹具处产生应变应力导致管劣化、或者在管与接头、阀等的接续部分发生应变导致流体泄漏，从而配管部件的长期寿命受损。由此，为了作为配管部件来使用，优选线膨胀系数为5×10^-5/℃～8×10^-5/℃。 

接着，对实施例1以及下述的实施例7的管进行溶出试验的评价。 

实施例7 

使用单螺杆二层挤出机在滚筒温度为220℃下成形内层的厚度为1.0mm的、厚度3.0mm、外径32mm的二层管，其中，内层是100质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)的树脂组合物，外层是将75质量份的均聚型丙烯树脂(Mw/Mn＝5、MFR0.5)、20质量份的滑石(平均粒径4.6μm、P-4、日本滑石(株)制)和5质量份的氢化SBR(H1062、旭化成ケミカルズ制)进行配合得到的树脂组合物。实施线膨胀测定试验和溶出试验。结果在表3中表示。 

表3 各种配合比例的组合物与由它们制造的管的溶出性以及线膨胀系数 

根据表3，与实施例1比较，实施例7在与化学液接触的管的内层使用不含有滑石的丙烯树脂层，因此Mg离子的溶出量较少。另外关于线膨胀系数，实施例7的内层所使用的树脂组合物的线膨胀系数是12×10^-5/℃，而外层在丙烯树脂中配合有滑石和橡胶成分，由此管的线膨胀系数被抑制在等同于实施例1的水平。因此，实施例7的管能够兼顾内层的低溶出性和外层的低线膨胀系数，能够用于不宜有金属离子的溶出的用途，特别适用于半导体制造工厂的配管。 

另外，在本实施例中使用由挤出成形所制造的丙烯类树脂制管，但是在由注射成形制造出的接头、法兰、阀以及液压传动装置的外罩等其他配管部件中也能得到同样的效果。 

发明效果 

使用本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物所制造的配管部件，具有以下的优异特性。 

(1)通过使用本发明的配管部件用丙烯类树脂组合物，能够得到降低了线膨胀系数、长期的蠕变特性良好、熔接性良好的配管部件。 

(2)因为线膨胀系数为5×10^-5/℃～8×10^-5/℃，所以抑制了因高温流体流过时的热膨胀引起的配管部件(尤其是管)的伸长而导致产生蜿蜒现象，没有必要在配管上设置伸缩曲管、伸缩管等。 

(3)因为线膨胀系数较低，所以能够减小高温流体流过时作用在配管部件上的应力应变，不仅能够防止由于应变导致管劣化、流体泄漏，并且能够维持管的长期寿命。 

(4)通过配合紫外线吸收剂、光稳定剂可提高耐气候性，即便在室外使用配管部件也能够抑制紫外线劣化。 

(5)通过将滑石表面处理剂、重金属钝化剂与紫外线吸收剂、光稳定剂组合地进行配合，能够进一步提高耐气候性，即便在室外使用配管部件也能够抑制紫外线劣化，维持管的长期寿命。 

(6)在95℃的环境下施加了3.5MPa的拉伸载荷时的蠕变特性为，达到破坏为止的时间在1000小时以上，因此，能够在施加有内压的状态下流过高温的流体地长期使用。 

(7)能够得到这样的多层配管部件，即，该多层配管部件通过具有由本发明的丙烯类树脂组合物形成的层而能够降低线膨胀系数，并且通过其他层的树脂组合物而具备耐化学性、低溶出性。 

Claims (7)

1.一种配管部件用丙烯类树脂组合物，其特征在于，

必要成分为(a)65～90质量份的丙烯树脂均聚物、(b)10～25质量份的平均粒径为1～10μm的滑石和(c)1～10质量份的选自乙烯·丙烯类橡胶、乙烯·丁烯类橡胶、苯乙烯·丁二烯类橡胶、苯乙烯·异戊二烯类橡胶的至少一种橡胶成分，在(a)丙烯树脂均聚物中，分子量分布(Mw/Mn)为3～12，将这些(a)～(c)熔融混炼后的MFR为0.01～2.00g/10分钟，所述MFR是以JIS K7210为基准，在试验温度230℃、试验载荷2.16kg的条件下所测定的。

2.根据权利要求1所述的配管部件用丙烯类树脂组合物，其特征在于，

还配合有选自紫外线吸收剂、光稳定剂的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的配管部件用丙烯类树脂组合物，其特征在于，

线膨胀系数为5×10^-5/℃～8×10^-5/℃。

4.根据权利要求1或2所述的配管部件用丙烯类树脂组合物，其特征在于，

在95℃的环境下施加3.5MPa的拉伸载荷时的蠕变特性中，达到破坏为止的时间大于等于1000小时。

5.根据权利要求1或2所述的配管部件用丙烯类树脂组合物，其特征在于，

还配合有选自滑石表面处理剂、重金属钝化剂的至少一种。

6.一种使用如权利要求1或2所述的配管部件用丙烯类树脂组合物成形而成的配管部件。

7.一种多层配管部件，其特征在于，具备由如权利要求1或2所述的配管部件用丙烯类树脂组合物形成的层。

Images