JP2002526644A - ポリ（アリールエーテルスルホン）製の配管用品 - Google Patents

ポリ（アリールエーテルスルホン）製の配管用品

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ディッキンソン，バリー・エル
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ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびビスフェノールＡ残基を含む第２のポリ（アリールエーテルスルホン）を含む熱可塑性樹脂で製造される配管用品。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本出願は、１９９８年１０月６日出願の米国仮特許出願第６０／１０３，１９
８号の優先権を主張する。
【０００２】 本発明は、熱可塑性樹脂から製造される、温水用として特に適する配管用品(p
lumbing article)に関する。より詳細には、本発明は温水用として特に適する配
管用品であって、配管用品の製造に用いる熱可塑性樹脂が２種類のポリ（アリー
ルエーテルスルホン）のブレンドを含むものに関する。このブレンドは、温水に
長時間暴露した後の引張伸びの保持性が卓越している。
【０００３】 発明の背景 さまざまな用途において水その他の液体を分配するためのシステムには、管、
管取付け部品、たとえば“エルボ”およびパイプ継手、弁ならびに供給マニホー
ルドその他の配管部品が用いられる。最も一般的な用途は、家庭、アパートメン
ト、ならびに商業および工業用の建物に、住人が飲料、調理、清掃その他の衛生
用として用いるために給水することであろう。管、取付け具、継手その他の配管
用品の加工に用いる標準的材料は、長い間、金属、主に銅および黄銅であった。
しかしより最近になって、業界ではそれらの物品の加工に代替品を用いるように
なった。現在、特にプラスチック材料が広く用いられている。プラスチックは、
一般に軽量であり、切断および造形がより容易であり、かつ住宅や商業用建築物
の構築中に水道工事業者が接着剤または無接着剤継手を用いてプラスチックパイ
プを接続することができるという利点をもつ。これに対し、銅または黄銅の管や
取付け具を用いると、水道工事業者は密な漏れ止め結合を形成するために接合部
をはんだ付けする必要がある。さらに、銅および黄銅の配管用品は腐食、スケー
ルおよび石灰の沈積を生じやすく、また金属管は飲料水の味に影響を与える。プ
ラスチックのパイプその他の配管用品はこれらの欠点をもたない。しかし配管用
の多くのプラスチック配管、継手および取付け具についての主な問題は、プラス
チック材料が温水に耐えられないことである。ある種の熱可塑性材料、たとえば
アモコ・ポリマーズ社から入手できるラーデル（Ｒａｄｅｌ）Ｒ、すなわち高性
能ポリ（アリールエーテルスルホン）は温水用の配管その他の配管物品の加工に
使用できるが、ラーデルＲは他の多くの高性能ポリマー材料と同様に比較的高価
である。
【０００４】 したがって当技術分野では、価格がより低く、ただし温水供給にも耐えられる
熱可塑性樹脂から加工した配管その他の配管用品が求められている。本発明はそ
のような配管部品または物品であって、少なくとも２種類のポリ（アリールエー
テルスルホン）のブレンドから加工される配管用品を提供する。好ましいブレン
ドは、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびビスフェノールＡ残基を含む
第２のポリ（アリールエーテルスルホン）を含む。このポリ（アリールエーテル
スルホン）ブレンドは、たとえばラーデルＲポリ（アリールエーテルスルホン）
またはそれに類する材料から加工した配管用品と比較して実質的に低い価格で、
卓越した耐温水性をもつ配管用品を提供する。
【０００５】 発明の概要 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびビスフェノールＡ残基を含む第２
のポリ（アリールエーテルスルホン）を含む熱可塑性樹脂から製造される配管用
品。
【０００６】 好ましい態様の詳細な説明 本発明は、少なくとも２種類のポリ（アリールエーテルスルホン）のブレンド
を含む熱可塑性樹脂から製造される配管用品に関する。好ましいブレンドは、ポ
リ（ビフェニルエーテルスルホン）およびビスフェノールＡ残基を含む第２のポ
リ（アリールエーテルスルホン）を含む。
【０００７】 本発明の配管用品はいかなるタイプのものであってもよい。たとえばそれらは
パイプまたはチューブ、パイプ継手、弁ケーシングおよび弁部品、さまざまな角
度のエルボ継手、マニホールドならびに取付け具であってもよい。本発明の物品
は、ポリ（アリールエーテルスルホン）ブレンドから標準的熱可塑性ポリマー加
工法で製造できる。特に本発明の配管用品は、他の熱可塑性樹脂から配管用品を
製造するのに用いられる押出し、射出成形、吹込み成形および熱成形などの方法
で加工できる。
【０００８】 本発明の配管用品に有用なポリ（ビフェニルエーテルスルホン）は、下記の反
復単位を含む：
【０００９】
【化３】
【００１０】 式中、好ましくは二価Ａｒ基または残基の少なくとも約５０モル％、より好まし
くは少なくとも約７５モル％はｐ−ビフェニレン（本明細書ではビフェニルとも
いう）であり、残りがある場合、それは好ましくはｐ−フェニレンおよび４，４
′−ジフェニルスルホンから選択される少なくとも１つのメンバーである。一般
に、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）中のビフェニルまたはｐ−ビフェニレ
ン残基の前記モル量が高いこと、たとえば少なくとも約９０モル％、より好まし
くは少なくとも約９５モル％であることが好ましい。これによって卓越した特性
をもつポリマーが得られるからである。４，４′−ジヒドロキシジフェニルから
誘導できるビフェニル残基は、下記の構造をもつ：
【００１１】
【化４】
【００１２】 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）はアモコ・ポリマーズ社から商品名ラー
デルＲのポリフェニルスルホンとして入手できる。ラーデルＲは下記の反復単位
をもつ：
【００１３】
【化５】
【００１４】 ラーデルＲは、本発明の配管用品のブレンドを調製するのに好ましいポリ（ビフ
ェニルエーテルスルホン）である。
【００１５】 本発明の配管用品に用いるブレンドの調製に有用な、ビスフェノールＡ残基を
含むポリ（アリールエーテルスルホン）は下記の反復単位を含む：
【００１６】
【化６】
【００１７】 式中、二価Ａｒ1基の少なくとも約５０モル％、より好ましくは少なくとも約７
５モル％、最も好ましくは少なくとも約９０モル％は、ビスフェノールＡ残基：
【００１８】
【化７】
【００１９】 （すなわちビスフェノールＡなどから誘導されたもの）であり、残りがある場合
、それは好ましくはｐ−フェニレン、４，４′−ジフェニルスルホンおよび４，
４′−ビフェニルから選択される少なくとも１つのメンバーである。ビスフェノ
ールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）は、アモコ・ポリマーズ社
から商品名ユーデル（Ｕｄｅｌ）のポリフェニルスルホンとして入手できる。ユ
ーデルＲは下記の反復単位を含む：
【００２０】
【化８】
【００２１】 ユーデルポリ（アリールエーテルスルホン）は、本発明の配管用品のブレンドを
調製するのに好ましい。
【００２２】 本発明の配管用品を製造するのに用いる樹脂ブレンド中のポリ（ビフェニルエ
ーテルスルホン）とビスフェノールＡ残基を含む第２のポリ（アリールエーテル
スルホン）との重量比は、配管用品の目的特性、特に耐温水性を与えるいかなる
重量比であってもよい。たとえば重量比は約８０：２０〜約２０：８０であって
よい。好ましくは重量比は約７０：３０〜約３０：７０、最も好ましくは約６０
：４０〜約４０：６０である。ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）とビスフェ
ノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）の特に適切な重量比は約
５０：５０である。ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）とビスフェノールＡ残
基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）の、他の特に適切な重量比は約５５
：４５である。
【００２３】 熱可塑性樹脂から加工した配管用品が温水用として許容できるためには、熱可
塑性樹脂が良好な全般的強度、良好な全般的耐衝撃性を示し、かつ特に温水に長
時間暴露された後、特に温水に暴露した状態で配管部品に応力をかけた場合に、
機械的靭性を保持することが望ましい。本発明の配管用品は、そのような特性を
もつ熱可塑性樹脂から加工される。機械的靭性は、標準引張伸び試験によって簡
便に評価できる。本発明の配管用品の製造に用いるポリ（アリールエーテルスル
ホン）ブレンドは、最高約９０℃の温度の温水に８０００時間暴露する前、およ
び後ですら、少なくとも１０％のＡＳＴＭ Ｄ−６３８破断点伸びをもつことが
好ましい。最小１０％の破断点伸びにより、エンジニアリング樹脂は過度の応力
に暴露された場合の引張り変形に際し延性降伏を生じるのに十分な機械的靭性を
もつことが確実になる。３〜９％の降伏伸びおよび最小１０％の破断点伸びとい
う要件は、樹脂が確実に延性降伏能をもつために重要である。これは、配管用品
の普通の設置または使用中に早期の部品破損を避け、または最小限に抑えるため
に重要である。本発明の配管用品は、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およ
びビスフェノールＡ残基を含む第２のポリ（アリールエーテルスルホン）を含む
熱可塑性樹脂であって、試験片を９０℃の水に８０００時間暴露した前、および
後ですら、ＡＳＴＭ法Ｎｏ．Ｄ−６３８に従って試験した際、少なくとも１０％
、好ましくは少なくとも約５％の破断点引張伸び（ＴＥＢ）、および好ましくは
約３〜約９％の降伏点引張伸びを示す熱可塑性樹脂から製造されることが好まし
い。
【００２４】 本発明の配管用品、特に重量比約４０：６０〜約６０：４０の、ポリ（ビフェ
ニルエーテルスルホン）およびビスフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエー
テルスルホン）のブレンドから製造した物品は、吸湿性が低く、２３℃（７７°
Ｆ）の水に浸漬した場合、すなわち平衡状態での湿分（水）が約１．１重量％未
満である。温水システム用の寸法要求の高いエンジニアリング部品に用いる材料
を選択する際に、プラスチックの吸水レベルは考慮すべき重要な事項である。そ
れは、樹脂の吸湿により熱膨張に類似する膨張が起きるからである。スルホン系
のポリマーは、ポリマーの吸湿０．１重量％につき約０．０１％の直線寸法増加
を生じることが知られている。設計技術者はこれらの寸法変化を考慮しなければ
ならず、この変化が大きい場合、または構成部品の寸法許容度がきわめて厳密で
ある場合、設計の立場からは重荷となる可能性がある。本発明の配管部品に約４
０〜４０重量％のポリ（ビフェニルエーテルスルホン）を用いると、湿分関連膨
張を最小限に維持するのに有用である。ラーデルＲなどのポリ（ビフェニルエー
テルスルホン）は、２３℃（７７°Ｆ）で約１．３重量％の平衡吸湿率を示し、
一方、ビスフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）の平衡吸
湿率は約０．７５重量％である。これら２種類のポリマーの５０／５０重量比の
ブレンドは、約１．０重量％の吸湿率を示す。したがって本発明の配管用品に用
いるブレンドは、ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）より湿分関連寸法安定性
が改良され、同時に配管用品にきわめて望ましい機械的延性および靭性という利
点を与える。本発明の配管用品に用いるポリ（アリールエーテルスルホン）は、
当技術分野で既知の方法により製造できる。たとえばそれらはカーボネート法と
して知られる方法またはアルカリ金属水酸化物法で製造できる。
【００２５】 カーボネート法では、実質的に等モル量のヒドロキシ含有化合物、たとえばビ
スフェノールＡまたはビフェノール、およびジハロジアリールスルホン（たとえ
ば４，４′−ジクロロジフェニルスルホンまたは４，４′−ジフルオロジフェニ
ルスルホン）と、ヒドロキシル基１モル当たり約０．５〜約１．０モルのアルカ
リ金属炭酸塩を、重合中に反応媒質を実質的に無水条件下に維持するために、水
と共沸混合物を形成する溶媒を含む溶媒混合物中で接触させることにより、前記
ポリマーを製造する。反応混合物の温度を、約１７０〜約２５０℃、好ましくは
約２１０〜約２３５℃に、約１〜１５時間保持する。
【００２６】 ビスフェノールＡと１種類以上の追加ジヒドロキシ化合物からコポリマーを製
造するのに特に適した別法では、追加ジヒドロキシ化合物以外の反応体を装入し
、約１２０〜約１８０℃に約１〜５時間加熱し、追加ジヒドロキシ化合物を添加
し、温度を高め、混合物を約２００〜約２５０℃、好ましくは約２１０〜約２４
０℃に、約１〜１０時間加熱する。反応は不活性雰囲気、たとえば窒素中におい
て、大気圧で行われるが、これより高い、または低い圧力も採用できる。
【００２７】 次いでポリアリールエーテルスルホンを常法、たとえば凝集法、溶媒蒸発など
により回収する。
【００２８】 溶媒混合物は、水と共沸混合物を形成する溶媒、および極性非プロトン溶媒を
含む。水と共沸混合物を形成する溶媒には、たとえば芳香族炭化水素、たとえば
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼンなどが含まれ
る。用いる極性非プロトン溶媒は、ポリ（アリールエーテルスルホン）の製造分
野で一般に知られているものであり、たとえば次式の硫黄含有溶媒が含まれる： Ｒ1−Ｓ（Ｏ）b−Ｒ1 式中、各Ｒ1は、好ましくは約８個未満の炭素原子を含み、脂肪族不飽和を含ま
ない一価低級炭化水素基を表すか、または一緒に結合した場合は二価のアルキレ
ン基を表し、ｂは１〜２の整数である。したがってこれらの溶媒すべてにおいて
、すべての酸素原子および２個の炭素原子が硫黄原子に結合している。ポリ（ア
リールエーテルスルホン）の製造に用いるものとして考慮されるのは、次式の構
造をもつものである：
【００２９】
【化９】
【００３０】 式中、Ｒ2基は、独立して、低級アルキル、たとえばメチル、エチル、プロピル
、ブチルなどの基、およびアリール基、たとえばフェニルおよびアルキルフェニ
ル基、たとえばトリル基、ならびにＲ2基がテトラヒドロチオフェンオキシドお
よびジオキシドなどの二価アルキレン橋の場合のように互いに連結したものであ
る：
【００３１】
【化１０】
【００３２】 具体的には、これらの溶媒にはジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジフ
ェニルスルホン、ジエチルスルホキシド、ジエチルスルホン、ジイソプロピルス
ルホン、テトラヒドロチオフェン１，１−ジオキシド（一般にテトラメチレンス
ルホンまたはスルホランと呼ばれる）およびテトラヒドロチオフェン−１モノオ
キシドが含まれる。
【００３３】 さらに窒素含有溶媒を使用できる。これらにはジメチルアセトアミド、ジメチ
ルホルムアミドおよびＮ−メチル−ピロリドンが含まれる。
【００３４】 共沸混合物形成性溶媒と極性非プロトン溶媒は、約１：１０〜約１：１、好ま
しくは約１：５〜約１：３の重量比で用いられる。
【００３５】 反応に際しては、ヒドロキシ含有化合物をアルカリ金属炭酸塩との反応により
、系内で徐々にそのアルカリ塩に変換する。アルカリ金属炭酸塩は、好ましくは
炭酸カリウムである。前記のように、炭酸塩の混合物、たとえば炭酸カリウムと
炭酸ナトリウムも使用できる。
【００３６】 重合中に実質的に無水条件が維持されるように、水を共沸混合物形成性溶媒と
の共沸混合物として連続的に反応物から除去する。重縮合中に反応媒質を実質的
に無水に維持することが重要である。最高約１％の量の水は許容でき、フッ素化
ジハロベンゼノイド化合物と共に用いる場合はある程度有益であるが、これより
実質的に多量の水は避けるのが望ましい。水とハロおよび／またはニトロ化合物
の反応によりフェノール種が形成され、低分子量生成物が得られるにすぎないか
らである。したがって、高ポリマーを確実に得るためには系を実質的に無水にす
べきであり、反応中に含有される水を０．５重量％未満にするのが好ましい。
【００３７】 好ましくは、目的分子量が達成された後、ポリマーを活性化芳香族ハロゲン化
物または脂肪族ハロゲン化物、たとえば塩化メチルまたは塩化ベンジルなどで処
理する。そのようなポリマー処理により、末端ヒドロキシル基がエーテル基に変
換され、ポリマーを安定化する。こうして処理したポリマーは、良好な溶融安定
性および酸化安定性をもつ。
【００３８】 本発明のポリマーを製造するのにカーボネート法は簡単かつ好都合であるが、
場合によってはより高分子量の生成物をアルカリ金属水酸化物法で製造すること
ができる。ジョンソンらの米国特許第４，１０８，８３７および４，１７５，１
７５号に記載されているアルカリ金属水酸化物法では、二価フェノールの二重ア
ルカリ金属塩とジハロベンゼノイド化合物を、前記に定めた硫黄含有溶媒の存在
下に実質的に無水条件下で接触させる。
【００３９】 さらに、本発明のポリマーは当技術分野で既知の他の方法で製造できる。この
方法では、たとえば米国特許第４，１７６，２２２号に記載されるように、少な
くとも１種類の二価フェノールおよび少なくとも１種類のジハロベンゼノイド化
合物を、炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウム、およびナトリウムより高い
原子価をもつ第２のアルカリ金属炭酸塩または炭酸水素塩の混合物と共に加熱す
る。
【００４０】 本発明の配管用品の加工に用いるポリ（アリールエーテル）の分子量は、塩化
メチレン、クロロホルム、Ｎ−メチルピロリドンなど適切な溶媒中での還元粘度
データにより示される。０．２ｇ／１００ｍｌの濃度で２５℃において測定した
材料の還元粘度は、少なくとも０．３ｄｌ／ｇ、好ましくは少なくとも０．４ｄ
ｌ／ｇであり、一般に約１．５ｄｌ／ｇを超えない。
【００４１】 本発明の配管用品の製造に用いる組成物は、慣用される任意の混合法により調
製される。たとえば好ましい方法は、粉末状または顆粒状の２種類のポリ（アリ
ールエーテルスルホン）を押出機内で混合し、この混合物をストランド状に押出
し、ストランドを細断してペレットにし、そしてこれらのペレットを成形して目
的物品にすることを含む。
【００４２】 本発明の配管用品の製造に使用できるブレンドは、鉱物充填剤、たとえば白亜
、カルサイトおよびドロマイトを含めた炭酸塩；雲母、タルク、ウォラストナイ
ト、二酸化ケイ素、ガラス球、ガラス粉末を含めたケイ素塩；アルミニウム；ク
レー；石英などを含有することができる。強化用繊維、たとえばガラス繊維、炭
素繊維なども使用できる。これらの組成物は、他の添加剤、たとえば顔料、熱安
定剤、紫外線安定剤、可塑剤、潤滑剤、離型剤などを含有してもよい。
【００４３】 図面の説明 図１は、たとえばポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびビスフェノール
Ａ残基を含む第２のポリ（アリールエーテルスルホン）を含む熱可塑性樹脂で製
造できる本発明の４種類の配管用品を示す。この図の１に、たとえば３本のパイ
プの接続に有用な３つのＦ末端をもつ“Ｔ”継手を示す。内部構造を示すために
、このＴ継手は一部切り取った図で示してある。このＴ継手は、たとえばパイプ
を継手に押し込むことができる距離を制限する止めリングを備えている。図１に
は、たとえば２本のパイプを４５°の角度で接続するための２つのＦ末端をもつ
４５°の“エルボ”継手３をも示す。図１には、たとえば２本のパイプを４５°
の角度で接続するための１つのＦ末端と１つのＭ末端をもつ９０°の継手４をも
示す。図１にはパイプセグメント５をも示す。
【００４４】 １９９８年１０月６日出願の米国仮特許出願第６０／１０３，１９８号の全体
を本明細書に援用する。実施例 以下の例は本発明の具体的な説明のためのものであり、本発明の範囲に対する
限定とみなすべきではない。
【００４５】 試料の調製と試験法 本発明の実施例には２種類のポリマー材料を用いた：ポリ（ビフェニルエーテ
ルスルホン）およびビスフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホ
ン）。用いるポリ（ビフェニルエーテルスルホン）は下記の反復単位をもつポリ
マーである：
【００４６】
【化１１】
【００４７】 これはアモコ・ポリマーズ社からラーデルＲ５０００の商品名で市販されている
。それはＮ−メチルピロリドン中０．２ｇ／ｄｌの濃度で２５℃において測定し
て約０．５５ｄｌ／ｇの還元粘度、および溶媒としての塩化メチレンとポリスチ
レン検量標準物質を用いるゲル浸透クロマトグラフィーにより測定して約１８，
０００の数平均分子量をもつ。このポリマーを以下においてＰＳＦ−Ｉと呼ぶ。
ビスフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）は、同様にアモ
コ・ポリマーズ社が供給する商品名ユーデルＰ−１７００の市販品である。これ
は下記の反復単位を含むポリマーである：
【００４８】
【化１２】
【００４９】 それはクロロホルム中０．２ｇ／ｄｌの濃度で２５℃において測定して約０．５
５ｄｌ／ｇの還元粘度、および溶媒としてのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）とポ
リスチレン分子量検量標準物質を用いるゲル浸透クロマトグラフィーにより測定
して約１５，０００の数平均分子量をもつ。このポリマーを以下においてＰＳＦ
−ＩＩと呼ぶ。両ポリマーともペレット状で用いられた。
【００５０】 対照ＡおよびＢ 生のポリマーＰＳＦ−ＩおよびＰＳＦ−ＩＩを、温度３００°Ｆのライドン（
Ｌｙｄｏｎ）除湿空気再循環炉内で一夜乾燥させた。次いで、射出容量３ｏｚの
バッテンフェルド（Ｂａｔｔｅｎｆｅｌｄ）射出成形機で部品を射出成形して、
公称厚さ１／８インチの標準ＡＳＴＭ機械的試験片を作成した。下記のＡＳＴＭ
法で機械的特性を測定した。
【００５１】 特性 ＡＳＴＭ法Ｎｏ． 引張強さ Ｄ−６３８ 破断点引張伸び Ｄ−６３８ 降伏点引張伸び Ｄ−６３８実施例１〜３ 表１に示す組成物をペレットとして十分に混合し、乾燥のために温度３００°
Ｆの除湿空気炉に１６時間（一夜）入れておいた。次いでこの乾燥ブレンドを、
表１Ａに示す条件プロフィルに従って、Ｌ／Ｄ比３３／１をもつ直径２５ｍｍの
二軸スクリュー二重ベント式ベルストルフ（Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ）押出機により
押出した。第１ベント口を大気に開放し、第２ベント口を真空ポンプに接続した
。押出機に二重ストランドダイを取り付けた。ポリマー押出品を冷却のため水ト
ラフに通した後、ペレット化した。すべてのブレンドが、表１Ａに示した処理量
で問題なく押出しおよびペレット化された。連続するブレンド組成物間で、２ポ
ンドの押出品を“遷移”材料と称し、廃棄した。これまでの経験から、この量は
押出機内の溶融物を効率的に排除するのに十分であり、したがって最終ブレンド
の組成は乾燥ペレットミックスの組成と異ならない。３種類のブレンドを３００
°Ｆのライドン炉内で再び一夜乾燥させ、翌日、前記バッテンフェルド射出成形
機で射出成形して、必要なＡＳＴＭ部品を製造した。実施例４ 下記の４成分を、示した重量％でステンレス鋼製５５ガロンのドラム内へ秤量
して、合計２００ポンドのバッチミックスを調製した。
【００５２】 ＰＳＦ−Ｉ ４８．８７５％ ＰＳＦ−ＩＩ ４８．８７５％ 二酸化チタン ２．００％ 酸化亜鉛 ０．２５％ 後の２成分は、ブレンドを白色に着色するために添加された。このミックスを自
動ドラムタンブラーで約１５〜２０分間タンブリングした後、Ｌ／Ｄ比３０をも
つ直径５８ｍｍの同時回転式、部分かみ合いウェルナー・アンド・フライデラー
（Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）ＺＳＫ二軸スクリュー押出機のス
ロートにミックスを供給した。ミックスは、重量制御式フィーダーにより３００
ポンド／時の速度で供給スロート中へ計量された。この試験に用いた押出機条件
を表１Ｂに示す。押出機ブレンド溶融物を直径３ｍｍの１０穴ダイからストラン
ドとして押出した。溶融物ストランドを水浴中で冷却凝固させ、実施例１〜３に
ついて記載したものと同様にペレット化した。不透明な灰白色の外観をもつブレ
ンドペレットを一夜乾燥させ、次いで実施例１〜３について記載したものと同様
な方法で射出成形した。
【００５３】
【表１】
【００５４】 ａ．すべてのブレンド試験に共通の条件はほぼ下記のものである： スクリュー速度 ２００ｒｐｍ 処理速度 ２５ポンド／時 ベント１（バレル帯域２） 大気に開放 ベント２（バレル帯域４） ３０ｉｎＨｇの真空 表１Ｂ 実施例４のブレンドの押出し条件 おおまかな設定温度、℃ 帯域１ ２５０ 帯域２ ３００ 帯域３ ３２９ 帯域４ ３３０ 帯域５ ３４８ 帯域６ ３３４ 帯域７ ３３０ 帯域８ ３００ 帯域９ ３００ ダイ ３２７ 溶融物 ３５５ 他の条件 スクリュー速度（ｒｐｍ） ３５０ バレル帯域７の真空（ｉｎＨｇ） ２８ 処理速度（ポンド／時） ３００耐温水性 本発明の配管用品の製造に用いたブレンドの引張り特性を表２に示す。ＰＳＦ
−Ｉ（対照Ａ）、ＰＳＦ−ＩＩ（対照Ｂ）、およびこれら２種類のポリ（アリー
ルエーテルスルホン）のブレンドについて、引張強さ（ＴＳ）および破断点引張
伸び（ＴＥＢ）の両方を測定した。ＴＳおよびＴＥＢ測定は、“成形したままの
”ポリマー、および試験片に応力を負荷した状態と負荷しない状態において８２
℃（１８０°Ｆ）の水中で１週間、老化処理した後のポリマーについて行われた
。応力は、試験片を円弧形つかみ具に挟むことにより負荷され、これにより約４
，０００ｐｓｉの負荷応力が生じた。
【００５５】 これらのデータは、実施例１〜３のポリ（ビフェニルエーテルスルホン）とビ
スフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）とのブレンドが、
応力を負荷した状態と負荷しない状態で１週間、温水暴露した後に、卓越した引
張り特性を保持したことを証明する。たとえばポリ（ビフェニルエーテルスルホ
ン）とビスフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）との５０
：５０ブレンドである実施例２は、応力を負荷せずに温水中で老化処理した後は
４３％の破断点引張伸び、応力を負荷して温水中で老化処理した後は５６％の破
断点引張伸びを示した。これらの結果は、対照Ａのポリ（ビフェニルエーテルス
ルホン）、および対照ＢのビスフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテル
スルホン）の性能に基づけば、予想外である。この表のデータが示すように、対
照Ａは応力を負荷して老化処理した後にその引張り特性を保持したが、対照Ｂは
応力を負荷して老化処理した後にわずか２．６％の破断点引張伸びを示し、降伏
伸びは示さず、したがって脆性挙動を表す。しかし５０：５０混合物は、予想外
に５６％の破断点引張伸びを延性降伏と共に示した。これは、このブレンドが温
水暴露後に卓越した引張り特性をもつことを証明する。処理後の破断点降伏伸び
を伴う１０％の破断点引張伸びＴＥＢが、エンジニアリング樹脂における機械的
延性に十分な最小値である。
【００５６】 実施例４に記載したＰＳＦ−ＩとＰＳＦ−ＩＩの５０：５０ブレンドを６０℃
（１４０°Ｆ）および９０℃（１９０°Ｆ）の水にきわめて長期間暴露した後の
引張伸びデータを、表３に示す。表２のデータと同様に表３のデータは、９０℃
の水中で８０００時間後、５０：５０ブレンドがもつ予想外の卓越した特性を証
明する。このブレンドは、破断点引張伸びにより測定して、対照Ａのレベルに匹
敵する良好な延性保持を示した。これに対し対照Ｂは、９０℃の水中で老化処理
した場合、境界線の延性を示し、破断点引張伸び値は降伏伸びに近く、したがっ
てこの材料は半脆性とみなすことができる。事実、対照Ｂは、表３から分かるよ
うに、９０℃の水中でわずか２５０時間の老化処理後に１０％未満の破断点引張
伸びを示した。対照Ａと５０：５０ブレンドは両方とも、９０℃の水中で８００
０時間後、約２０％の同等の破断点伸びを示す。そのような引張伸びは高いとみ
なされ、本発明の配管用品の加工に好適である。
【００５７】
【表２】
【００５８】 ａ．成形したままの部品 ｂ．８２℃の水中で応力を負荷せずに１週間、老化処理した部品 ｃ．８２℃の水中で、試験片を外半径５．６３インチの円弧形つかみ具に挟
んで約４，０００ｐｓｉの応力（対照ＡおよびＢの引張弾性率を基準として）を
発生させることにより応力を負荷して、１週間老化処理した部品 ｄ．ＴＳ＝降伏点引張強さ（ｐｓｉ）；ただし応力負荷して老化処理した対
照Ｂを除く：これは降伏を示さない（すなわち早期に破断する）；この試料につ
いては、ＴＳは破断点引張強さである ｅ．ＴＥＢ＝破断点引張伸び（％） ｆ．ＴＥＹ＝降伏点引張伸び（％） * 異なる試験間でこの数値は降伏なしから６．７％のＴＥＹまで変動した ** 降伏なし
【００５９】
【表３】
【００６０】 ａ．ＴＥＢ＝破断点引張伸び（％） ｂ．ＴＥＹ＝降伏点引張伸び（％）
【図面の簡単な説明】
【図１】 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびビスフェノールＡ残基を含む第２
のポリ（アリールエーテルスルホン）を含む熱可塑性樹脂で製造できる本発明の
特定の配管用品を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ ，ＺＷ (72)発明者 ディッキンソン，バリー・エル アメリカ合衆国ジョージア州30022，アル ファレッタ，オーバッソン・トレイス 3525 Ｆターム(参考） 4F071 AA64 AA88 AF02Y AF13Y AH03 BC05 BC07 4J002 CN03W CN03X GL00

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびビスフェノールＡ
    残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）を含む熱可塑性樹脂から製造され
    る配管用品。
  2. 【請求項２】 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）とビスフェノールＡ残基
    を含むポリ（アリールエーテルスルホン）が熱可塑性樹脂中に約８０：２０〜約
    ２０：８０の重量比で存在する、請求項１記載の配管用品。
  3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂が、ＡＳＴＭ Ｄ−６３８に従って２３℃で試験
    した際、引張降伏および少なくとも１０％の破断点引張伸びを示す、請求項１記
    載の配管用品。
  4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂が、９０℃の水に８０００時間暴露した後にＡＳ
    ＴＭ Ｄ−６３８に従って２３℃で試験した際、引張降伏および少なくとも１０
    ％の破断点引張伸びを示す、請求項１記載の配管用品。
  5. 【請求項５】 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）が反復単位： 【化１】 （式中、反復単位の少なくとも約７５モル％において、二価Ａｒはビフェニル残
    基である）を含む、請求項１記載の配管用品。
  6. 【請求項６】 ビスフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン
    ）が反復単位： 【化２】 （式中、反復単位の少なくとも約７５モル％において、二価Ａｒ1はビスフェノ
    ールＡ残基である）を含む、請求項１記載の配管用品。
  7. 【請求項７】 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）がＮ−メチルピロリドン
    中、２５℃で少なくとも約０．３ｄｌ／ｇの還元粘度を有する、請求項１記載の
    配管用品。
  8. 【請求項８】 ビスフェノールＡ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン
    ）がクロロホルム中、２５℃で少なくとも約０．３ｄｌ／ｇの還元粘度を有する
    、請求項１記載の配管用品。
  9. 【請求項９】 重量比が約６０：４０〜約４０：６０である、請求項２記載の
    配管用品。
  10. 【請求項１０】 重量比が約５５：４５〜約４５：５５である、請求項２記載
    の配管用品。
  11. 【請求項１１】 重量比が約５０：５０である、請求項２記載の配管用品。
  12. 【請求項１２】 ポリ（ビフェニルエーテルスルホン）およびビスフェノール
    Ａ残基を含むポリ（アリールエーテルスルホン）を含み、これらの樹脂が約８０
    ：２０〜約２０：８０の重量比で存在する熱可塑性樹脂から、配管用品を製造す
    る方法。
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